KR20230124612A - 의류에서의 전기접착 시스템 격리 - Google Patents

의류에서의 전기접착 시스템 격리 Download PDF

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KR20230124612A
KR20230124612A KR1020237023186A KR20237023186A KR20230124612A KR 20230124612 A KR20230124612 A KR 20230124612A KR 1020237023186 A KR1020237023186 A KR 1020237023186A KR 20237023186 A KR20237023186 A KR 20237023186A KR 20230124612 A KR20230124612 A KR 20230124612A
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clutch
electrode
conductive
electroadhesive
electrode assembly
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KR1020237023186A
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스티븐 에이치 워커
다니엘 스튜어트
은경 이
크리스토퍼 안돈
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나이키 이노베이트 씨.브이.
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Abstract

전기접착 클러치용 전극 디바이스는 평면형 도전성 부재 및 이 도전성 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 하우징을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 하우징은 도전성 부재의 적어도 제1 표면에 인접하게 마련되는 가요성 폴리머 기판 및 유전체 부재를 포함하고, 이 유전체 부재는 도전성 부재의 반대쪽의 제2 표면에 인접하게 마련되는 제1 부분 및 도전성 부재의 제1 측면 에지에 인접하게 마련되고 상기 가요성 폴리머 기판에 연결되는 제2 부분을 포함할 수 있다.

Description

의류에서의 전기접착 시스템 격리
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 12월 30일 출원된 미국 특허 출원 번호 제63/132,265호 및 2021년 3월 22일 출원된 미국 특허 출원 번호 제63/164,216호의 우선권의 이익을 주장하며, 상기 양자의 출원의 내용은 전체가 참조에 의해 여기에 포함된다.
브래지어, 상의, 하의, 타이츠, 레깅스, 속옷, 모자 또는 기타 머리 덮개(head coverings) 등과 같은 의류(apparel)는 다양한 활동 중에 착용자에게 지지를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 의류는 신체 크기 및 신체 유형의 차이를 수용하도록 구성될 수 있으며 특정 활동에 맞게 구성될 수 있다. 일부 의류는 조정 기구나 적응성(adaptability)이 제한될 수 있다.
본 발명자는 무엇보다도 브래지어, 타이츠 및 다양한 기타 가먼트(garments), 언더가먼트 또는 베이스 레이어(본원에서 지지 가먼트라고도 함), 모자, 헬멧, 머리 덮개, 신발 및 기타 의류와 같은 의류의 개선된 핏 및 기능에 대한 필요성을 인식하였다. 한 가지 예는 개별 신체 윤곽(individual body contours)에 맞는 맞춤형 핏을 제공할 수 있고 다양한 동적 조건(예: 활동 레벨의 변화)에 자동 또는 수동으로 조정 가능한 적응형 브래지어를 포함한다.
예를 들어, 적응형 브래지어는 착용자가 휴식에서 격렬한 운동으로 전환할 때 최대의 편안함에서 최대의 가슴 지지까지 다양한 설정 범위에서 가변적으로 조정할 수 있다. 적응형 브래지어는 또한 움직임 센서에 연결된 자동 조정 기구를 활용하여 예를 들어 달리기와 같은 활동 중에 가슴의 원치 않는 움직임을 억제하도록 동적으로 조정할 수 있다. 적응형 타이츠, 운동용 서포터 또는 이하에서 설명하는 기타 물품과 같은 적응형 의류도 성능을 향상시키거나 부상 가능성을 줄일 수 있는 동적 지지를 제공할 수 있다. 조정 가능한 압박 슬리브는 회복을 지원하거나 특정 활동 중에 해부학적 지지를 제공할 수 있다. 본 명세서에 소개된 다양한 지지 의류의 많은 예가 다음 개시 전체에 걸쳐 논의된다.
본원에서 사용되는 용어 "지지 가먼트(support garment)"는 브래지어, 스포츠 브라, 탱크 탑, 지지대가 내장된 캐미솔, 수영복 상의, 바디 수트, 베이스 레이어, 타이츠, 압박 팬츠, 운동용 서포트 및 신체 조직(예컨대, 유방 조직) 및/또는 착용자의 해부학적 죽조의 다른 부분을 지지하는 데 사용되는 기타 스타일 또는 유형의 지지 가먼트와 같은 수많은 지지 가먼트를 포괄하는 의미로 사용된다. 지지 가먼트는 무엇보다도 속옷, 타이츠, 레깅스, 베이스 레이어(예를 들어 꽉 끼는 상의 또는 하의), 슬리브 등도 포함할 수 있다. 또한, 본원에서 사용되는 "지지 영역(supportive region)"이라는 용어는 지지 가먼트가 착용되었을 때, 착용자의 가슴 및/또는, 생식 기관을 비롯한, 그러나 이에 제한되지 않는 착용자의 해부학적 구조의 다른 부분과 접촉하거나 이에 인접하게 위치하도록 의도된 임의의 유형의 구조를 포괄하는 의미로 사용된다. 예시적인 양태에서, 전형적인 착용자에 대해, 지지 가먼트는 예를 들어 착용자의 오른쪽 가슴과 접촉하거나 이에 인접하게 위치하도록 구성된 제1 가슴 접촉면, 및 예를 들어 착용자의 왼쪽 가슴과 접촉하거나 이에 인접하게 위치하도록 구성된 제2 가슴 접촉면을 포함한다. 예시적인 양태에서, 지지 가먼트는, 각각의 컵이 가슴 접촉면을 포함하고 각각의 컵이 별도의 가슴을 덮거나 보호하도록 구성된 별개의 다른 컵들(예를 들어, 성형되거나 또는 비성형된)을 포함하고, 또는 지지 가먼트는 착용자의 양쪽 가슴과 접촉하는 단일 또는 연속적인 재료의 밴드를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 지지 가먼트는 예를 들어 착용자의 하부 생식 기관과 접촉하거나 이에 인접하게 위치하도록 구성된 수형 컵 접촉면을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 논의된 예의 대부분은 적응형 브래지어를 포함하지만, 원리는 압박 타이츠, 압박 슬리브 또는 운동용 서포트(athletic supporter)(통상적으로 국부보호대(jockstrap) 또는 컵이라고 함)를 포함하되 이에 제한되지 않는 다양한 기타 지지 가먼트에 적용될 수 있다.
본 발명자는 또한 무엇보다도, 활동 레벨의 변화에 기초하여 특정 유형의 지지 의류에 의해 제공되는 지지를 동적으로 수정할 필요성을 인식했다. 지지대 수정의 필요성은 활동 중 장기적인 편안함과 기능 개선에서 비롯된다. 따라서, 본 명세서에서 논의되는 시스템 및 방법은 예컨대, 검출된 활동 레벨의 변화 또는 위치 또는 가속 또는 감속의 변화를 기반으로, 지지의 자동 변경을 용이하게 하기 위해 적응형 엔진을 포함하는 적응형 지지 의류에 명령을 전송하는 제어 회로와 통신하는 관성 측정 유닛(IMU), 글로벌 포지셔닝 센서(GPS) 또는 심박수 모니터와 같은 활동 센서를 포함할 수 있다. 이러한 시스템은 성능 저하 없이 착용자에게 하루 종일 편안함을 제공할 수 있다. 본 명세서에서 논의된 시스템, 방법 및 디바이스가 없으면, 착용자는 다른 활동을 위해 지지 의류를 변경해야 하거나 여러 수동 조정으로 어려움을 겪을 수 있다.
본 명세서에서 논의된 활동 센서는 사용자의 신체 활동 레벨의 표시를 제공하는 임의의 센서뿐만 아니라 사용 중에 적응형 지지 가먼트에 부여되는 힘(예를 들어, 동적 또는 정적(정지상태))의 표시를 제공하는 임의의 센서를 포함할 수 있다. 스트랩, 레이스, 케이블 또는 패브릭의 영역과 같은 지지 구조의 부분에 부여된 힘과 관련된 데이터를 제공하기 위해 센서를 적응형 지지 가먼트에 내장할 수 있다. 스트레인 게이지 또는 스트레치 정전 용량 센서와 같은 특정 센서를 이하에서 설명한다.
본 발명자는 무엇보다도, 해결해야 할 문제가 정전기 또는 전기접착 시스템(electroadhesive system)에서 벌크 전하 축적을 관리하거나 피하는 것을 포함한다는 것을 인식했다. 상기 문제는 상대적으로 크기가 큰 전압 신호로 이러한 시스템을 구동하고, 시스템 자체의 전극 또는 유전체 구성요소에서 유전 흡수(dielectric absorption)를 피하는 것을 포함할 수 있다. 상기 문제는 소비 전력을 줄이고, 시스템에서 또는 시스템 근처에서 표유 전기장(stray electric field) 또는 전류의 위험을 최소화하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 문제는 진동하는, 빠르게 변화하는 또는 반복적인 신체 움직임을 정지 또는 억제하는 것과 같이 신속하게 작동될 수 있는 클러치(clutch) 시스템을 제공하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 문제는 시간 경과에 따른 클러치력 또는 전단력 저하 없이 분당 적어도 약 100 사이클 이상의 속도와 같이 수천 또는 수백만 사이클에 걸쳐 클러치 시스템을 충전하고 방전하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 상기 문제는 빠르게 연속적으로 여러 번 작동될 수 있는 강력한 클러치 시스템을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
본 섹션은 본 특허 출원의 주제에 대한 개요를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 배타적이거나 완전한 설명을 제공하기 위한 것이 아니다. 추가 정보를 제공하기 위해 자세한 설명이 포함되어 있다.
임의의 특정 요소나 행위에 대한 논의를 쉽게 식별하기 위해, 참조 번호에서 가장 중요한 숫자는 해당 요소가 처음 도입된 도면 번호를 나타낸다.
도 1a는 일반적으로 적응형 지지 가먼트를 포함할 수 있는 시스템의 일부를 도시한다.
도 1b는 일반적으로 적응형 지지 가먼트를 포함할 수 있는 시스템의 일부를 도시한다.
도 1c는 일반적으로 적응형 지지 시스템의 일부 구성요소의 블록도를 도시한다.
도 2a는 일반적으로 전기접착 제1 클러치 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2b는 일반적으로 전기접착 제1 클러치 시스템의 측면도를 도시한다.
도 2c는 일반적으로 제1 클러치 시스템의 일부의 예를 도시한다.
도 3은 일반적으로 제1 클러치 시스템을 포함하거나 포함할 수 있는 것과 같은 전기접착 시스템의 예를 도시한다.
도 4는 일반적으로 제2 클러치 시스템의 예를 도시한다.
도 5는 일반적으로 제1 클러치 제어 방법의 예를 도시한다.
도 6은 일반적으로 클러치 시스템에 대한 제어 예를 그래픽으로 보여주는 몇 가지 차트의 예를 도시한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 일반적으로 클러치 시스템을 위한 상이한 전극 조립체의 단면도의 예를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 일반적으로 클러치 시스템을 위한 상이한 전극 조립체의 평면도의 예를 도시한다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9D는 일반적으로 다양한 전극 조립체 구성요소 또는 조립체의 예의 평면도를 도시한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 전기접착 클러치 디바이스를 위한 봉지재(encapsulant) 예의 도면을 포함한다.
도 10d는 클러치 활동 표시기가 있는 튜브의 양태를 도시한다.
도 10e는 일반적으로 전계발광 디스플레이의 예를 도시한다.
도 11은 일반적으로 인케이싱 방법의 예를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 클러치 디바이스를 위한 도전성 부재와 봉지재 사이의 결합된 인터페이스의 단순화된 측면 프로파일 예를 포함한다.
도 12c 내지 도 12k는 일반적으로 전극 조립체를 기판과 인터페이싱하기 위한 방법의 예를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 일반적으로 의류 예의 도면을 도시한다.
도 13c는 일반적으로 가먼트 제어 유닛의 예를 도시한다.
도 13d 및 도 13e는 일반적으로 상이한 의류 예의 도면을 도시한다.
도 14는 일반적으로 지지 가먼트 조립체 및 사용 방법의 예를 도시한다.
도 15는 일반적으로 조직 변위 및 가속도 정보를 나타내는 제1 다이어그램의 예를 도시한다.
도 16은 일반적으로 조직 변위 및 가속도 정보를 나타내는 제2 다이어그램의 예를 도시한다.
도 17은 일부 실시예에 따라 신발류에 사용하도록 구성된 전기접착 시스템을 포함한다.
도 18a 내지 도 18g는 일반적으로 전기접착 클러치에 의해 제어되는 하나 이상의 구멍을 갖는 의류 물품의 예를 도시한다.
도 19는 일반적으로 통기 방법의 예를 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 이완된 그리고 신장된 구성의 의류 물품의 예를 각각 도시한다.
도 20c는 일반적으로 클러치 시스템을 갖는 의류 물품의 일부의 단면도를 도시한다.
도 21a, 도 21b 및 도 21c는 의류 물품의 슬리브에 또는 슬리브와 함께 사용되는 클러치 시스템의 예를 도시한다.
도 22a는 일반적으로 전기접착 클러치 디바이스에 의해 제어될 수 있는 접근이 가능한 포켓을 포함하는 의류 물품의 예를 도시한다.
도 22b는 일반적으로 전기접착 클러치 디바이스와 함께 사용하기 위한 전극 구성을 보여주는 개방된 포켓의 도면을 도시한다.
도 23은 본 명세서에서 논의된 다양한 기술의 양태를 수행할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 디바이스를 도시하는 블록도이다.
다음의 설명은 본 주제의 예시적인 실시예를 도시하는 시스템, 방법, 기술, 명령 시퀀스 및 컴퓨팅 머신 프로그램 제품을 설명한다. 다음 설명에서, 설명의 목적을 위해, 본 주제의 다양한 실시예의 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 주제의 실시예는 이들 특정 세부사항 중 일부 또는 다른 것 없이 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 예는 단지 가능한 변형의 특징을 나타낸다. 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 구조(예: 모듈, 디바이스, 시스템 또는 그 구성 요소와 같은 구조적 구성 요소)는 선택 사항이며 조합 또는 세분화될 수 있으며, (예컨대, 프로시저, 알고리즘 또는 기타 기능에 있어서의) 조작은 순서가 달라지거나, 조합되거나, 또는 세분화될 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은 클러치로서 사용될 수 있는 것과 같은 전기접착 디바이스를 포함하거나 사용할 수 있다. 본 명세서에서, 일반적으로 클러치는 적어도 "온" 및 "오프" 상태를 포함하는 다수의 다른 상태 또는 구성 중 특정의 것을 달성하기 위해 선택적으로 또는 제어 가능하게 작동될 수 있는 디바이스를 지칭한다. 예를 들어, "온" 상태에서 클러치의 하나 이상의 구성요소는 클러치의 적어도 하나의 다른 구성요소에 대한 것과 같은 특정 배향, 형상 또는 구성을 유지할 수 있다. "오프" 상태에서, 디바이스의 하나 이상의 구성요소가 클러치의 다른 구성요소에 대해 이동할 수 있는 비교적 순응적인 구성을 제공하기 위해 클러치의 하나 이상의 구성요소가 이완되거나 해제될 수 있다.
한 가지 예에서, 클러치는 의류 또는 기계와 같은 다른 물체에 연결되거나 통합될 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 시스템 또는 클러치 디바이스는 제1 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮인 제1 도전성 부분을 포함하는 제1 전극 조립체, 및 제2 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮인 제2 도전성 부분을 포함하는 제2 전극 조립체를 포함할 수 있다. 클러치는 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부분에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함할 수 있고, 제1 및 제2 신호는 교류(AC) 신호의 각각 반대 극성 부분을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전극 조립체는 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 각각의 표면에 또는 그 표면을 따라서와 같이 적어도 부분적으로 겹치는 구성으로 배치될 수 있다. AC 신호가 어서트되어(asserted) 전극 조립체의 도전성 부분에 제공되면, 전극 조립체 사이의 상대적 이동이 금지되거나 저지될 수 있다. AC 신호가 어서트되지 않거나 전극 조립체의 도전성 부분으로부터 제거되면, 전극 조립체 사이의 상대적 이동이 가능해질 수 있다.
그 결과, 유전 흡수 효과에 악영향을 미칠 수 있고 차례로 클러치 시스템의 성능에 악영향을 미칠 수 있는 DC 구동 신호를 사용하는 대신 AC 구동 신호 또는 신호를 사용하여, 무엇보다도 정전기 또는 전기접착 시스템에서 벌크 전하 또는 유전 흡수를 관리하거나 예방하는 것을 포함할 수 있는 기술적 문제에 대처할 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은, 평면형 도전성 부재 및 도전성 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 하우징을 갖는 클러치 디바이스를 포함할 수 있는 것과 같은 전기접착 디바이스를 포함하거나 사용할 수 있다. 하우징은 무엇보다도 도전성 부재의 적어도 제1 표면에 인접하여 제공되는 가요성 폴리머 기판, 및 유전체 부재를 포함할 수 있고, 이 유전체 부재는 도전성 부재의 반대편 제2 표면에 인접하게 제공되는 제1 부분 및 도전성 부재의 제1 측면 에지에 인접하게 제공되고 가요성 폴리머 기판에 결합되는 제2 부분을 포함한다.
무엇보다도 클러치 디바이스에서 표유 전기장 또는 표유 전류가 빠져나가는 것을 금지하거나 방지하는 것을 포함할 수 있는 기술적 문제는 클러치 디바이스의 하나 이상의 도전성 부재용 하우징과 같은 하드웨어를 사용하여 적어도 부분적으로 대처할 수 있다. 하우징은 상이한 유전 특성을 가질 수 있는 것과 같은 하나 또는 다수의 상이한 재료를 포함할 수 있고, 일부 예에서 도전성 부재를 부분적으로 또는 완전히 봉입할 수 있다.
전기접착 디바이스 또는 그 구성요소는 의류 품목을 포함할 수 있는 텍스타일 및 기타 재료와 함께 사용하기에 적합할 수 있다. 즉, 디바이스 또는 그 구성 요소는 부속기관(appendage)과 같은 신체 부위에 순응할 수 있고 깨지지 않고 구부러지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 디바이스 또는 그 구성 요소는 사용자가 움직이는 동안 사용자 신체의 다양한 형태 및 구성에 맞춰 구부리거나 성형하거나 및/또는 적응하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 디바이스 또는 그 구성요소의 가요성은 재료에 힘이 가해질 때 강성의 표준화된 측정치인 굴곡 탄성율(bend modulus, flexural modulus)에 의해 측정된다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 가요성 재료는 표준 ASTM D790 또는 ISO 178에 의해 정의된 바와 같은 가요성이다. 굴곡 탄성율은 예를 들어 메가파스칼(N/mm2)의 단위이며, 구부러지는 재료의 능력이다. 이것은 3점 굽힘 시험으로 알려진 샘플의 긴 가장자리에 수직으로 힘이 가해질 때 재료 강성을 측정한 것이다. 강성이 부족한 재료는 가요성인 것으로 특징지어진다. 굴곡 탄성율은 응력-변형 곡선의 초기 직선 부분의 기울기로 표시되며 응력 변화를 대응 변형률 변화로 나누어 계산한다. 변형률에 대한 응력의 비는 굴곡 탄성률의 측정치이다. 본 명세서에서 논의된 전기접착 디바이스의 다양한 구성요소는 0.3 내지 10 MPa의 굴곡 탄성율을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 아크릴로니트릴 부타디엔과 같은 재료를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명자는 특히 습한 환경을 수반하는 상황에서 전기접착 시스템의 작동 완전성(operational integrity)을 유지하는 문제를 확인했다. 신체 움직임의 진동을 저지하거나 억제하는 데 사용되는 전기접착 시스템은 착용자의 신체 가까이에 배치될 수 있으며, 땀, 눈물, 비, 진눈깨비, 눈, 또는 안개와 같은 환경 수분 및 기타 수성 유체를 발생하기 쉬운 착용자로부터 전기접착 시스템을 분리하기 위해 보호 기구가 제공될 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은 방수 인케이싱(watertight encasing) 내에 배치된 하나 이상의 구성요소를 갖는 클러치와 같은 전기접착 디바이스를 포함하거나 사용할 수 있다. 전자 디바이스는 물이나 수분이 전자 디바이스의 민감한 영역이나 구성요소에 들어가거나 접촉하는 것을 차단하는 기구의 이점을 얻을 수 있다. 또한, 방수 인케이싱은 전기접착 디바이스의 이동성을 허용하도록 유연할 수 있고 의류 물품과 통합되도록 구성할 수 있다.
예를 들어, 방수 인케이싱 내의 전기접착 클러치 디바이스는 땀과 수분의 영향을 받기 쉬운 스포츠 브래지어, 타이츠 및 운동용 서포터를 포함하는 다양한 의류 품목에 장착될 수 있다. 이러한 의류 물품은 인케이싱에 의해 제공되는 유연성 및 전기접착 클러치에 의해 제공되는 선택적 이동성 기능의 이점을 누릴 수 있다.
그 결과, 무엇보다도 물과 수분에 취약한 전자 디바이스를 포함할 수 있는 기술적 문제는 전자 디바이스를 방수 및 플렉시블 봉입재 내에 인케이싱함으로써 적어도 부분적으로 해결될 수 있다. 인케이싱은 하나 이상의 상이한 재료를 포함할 수 있고, 일부 예에서 클러치 디바이스의 도전성 부재를 부분적으로 또는 완전히 봉입할 수 있다.
의류 물품은 또한 케이싱 내에 배치된 가속도계를 포함할 수 있다. 가속도계는 전기접착 클러치 디바이스가 결합된 신체의 움직임을 측정하도록 구성되고, 전기 신호 발생기는 측정된 움직임에 기초하여 신호를 생성하도록 구성된다. 가속도계는 또한 클러치 디바이스의 적어도 일부의 가속도 크기를 측정하도록 구성될 수 있고, 전기 신호 발생기는 가속도 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 크기 및/또는 주파수 특성을 갖는 신호를 생성하도록 구성된다.
본 발명자는 해결해야 할 또 다른 문제는 움직이는 동안 체질량의 주기적 상향 및 하향 이동을 관리하는 것을 포함한다는 것을 인식하였다. 반복적인 동작은 신체에 무리를 주어 신체 손상 및 이에 상응하는 통증을 유발할 수 있다. 구체적으로, 가슴 조직에서 발견되는 쿠퍼 인대(Ligaments of Cooper)는 가슴이 적절한 지지 없이 주기적이고 반복적인 움직임을 겪을 때 긴장될 수 있다. 또한, 쿠퍼 인대가 긴장되거나 손상되거나 가슴 조직을 지지하지 못하는 경우, 시간이 지남에 따라 가슴 처짐이 발생할 수 있다.
또한, 남성의 생식 기관은 통증을 유발할 수 있는 장기간의 움직임 후에 기관에 손상을 일으키는 유사한 주기적인 움직임을 경험한다. 발, 무릎, 팔꿈치, 등과 같은 사람의 다른 신체 부위도 유사한 긴장을 경험할 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은 선택적으로 조이고 이완하도록 구성된 지지 영역을 갖는 의류 물품과 같은 전기접착 클러치를 포함하거나 사용할 수 있다. 의류 물품은 무엇보다도 지지 영역을 위한 텍스타일 층(textile layer), 전기접착 클러치를 감싸는 스트랩, 및 전기접착 클러치에 하나 이상의 신호를 제공하는 신호 발생기를 포함할 수 있다.
그 결과, 무엇보다도 신체가 움직이는 동안과 같이 체질량의 상향 또는 하향 이동을 억제하거나 방지하는 것을 포함할 수 있는 기술적 문제는 체질량의 조정 가능한 지지를 제공하기 위해 선택적으로 조이거나 이완될 수 있는 지지 영역을 갖는 의류 물품과 연동하여 전기접착 클러치와 같은 하드웨어를 적어도 부분적으로 사용하여 대처될 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은 착용자를 위한 지지 가먼트 내에 전기접착 디바이스를 포함하거나 사용할 수 있다. 지지 가먼트는 지지 영역에 근접하게 위치된 착용자의 신체 부위의 변위를 조정 가능하게 억제하도록 구성된 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층을 포함할 수 있다. 지지 가먼트는 또한 전기접착 클러치를 감싸는 텍스타일 층의 일부에 부착된 중공 스트랩을 포함할 수 있다. 전기접착 클러치는 제1 전극 조립체, 제1 전극 조립체와 구별되는 제2 전극 조립체 및 전기 신호 발생기를 포함한다. 전기 신호 발생기는 하나 이상의 신호를 제1 및 제2 전극 조립체에 제공하여 전기접착 클러치 디바이스가 지지 가먼트가 지지 영역에 근접한 신체 부위의 변위를 허용하는 양을 선택적으로 조정하게 한다. 지지 가먼트는 스포츠 브라일 수 있고 지지 영역은 스포츠 브라의 컵일 수 있다. 일부 실시예에서, 중공 스트랩은 제1 전기접착 클러치를 감싸는 제1 중공 스트랩이고, 지지 가먼트는 제2 전기접착 클러치를 감싸는 제2 중공 스트랩을 포함한다. 각각의 전기접착 클러치는 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 제1 및 제2 부분에 부착된다.
지지 가먼트는 또한 하나 이상의 전기 신호를 제1 및/또는 제2 전기접착 클러치에 제공하도록 구성된 신호 발생기를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 클러치는 지지 가먼트가 신체 부위의 변위를 허용하거나 억제하는 양을 선택적으로 조정한다. 한 가지 예에서, 제1 및 제2 클러치의 작동은 그들이 실질적으로 동시에 통전되거나 비통전되도록 조정될 수 있다. 지지 가먼트는 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 우측에 부착된 중공 스트랩 및 텍스타일 층의 좌측에 부착된 제2 중공 스트랩을 갖는 운동용 서포터일 수 있다. 각각의 중공 스트랩 내에 배치된 것과 같은 클러치 전극은 지지 가먼트가 신체 부위의 변위를 허용하는 양을 선택적으로 조정하도록 개별적으로 제어 가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 지지 가먼트는 스트랩의 변위 또는 길이의 변화를 측정하도록 구성된 각각의 스트랩에 대한 변위 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 스트랩은 방수 인케이싱이다.
일부 실시예에서, 지지 가먼트는 전기접착 클러치의 움직임 또는 클러치가 결합된 가먼트 또는 신체의 움직임을 측정하고 측정된 움직임에 기초하여 하나 이상의 신호를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함한다. 지지 가먼트는 착용자가 가속도 또는 속도 임계값을 충족하거나 초과할 때 특정된 위치 또는 배향을 작동시키거나 유지하도록 구성될 수 있고, 착용자가 임계값 미만일 때 이완되도록 구성될 수 있다.
해결해야 할 또 다른 문제는 운동, 휴식 및 여행을 포함하는 다양한 스트레스 조건 하에서 의류 물품 착용자의 최적의 체온을 유지하는 것을 포함한다. 특정 환경에 적응하기 위해 다양한 의류 품목을 교환하는 것은 번거롭고 낭비일 수 있다. 착용자는 각각의 활동 및/또는 환경에 대해 어떤 의류 품목을 입을지 결정하는 문제에 직면할 수 있다. 장거리를 뛴 다음 비행기를 타기를 원하는 착용자는 딱 맞는 러닝 의류와 편안한 라운지웨어 사이에서 결정해야 할 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은 의류 물품에 전기접착 디바이스를 포함하거나 사용할 수 있다. 의류 물품은 전기접착 클러치 디바이스에 결합된 구멍을 갖는 텍스타일을 포함한다. 즉, 클러치 디바이스 또는 그 구성요소는 의류 물품에 통합될 수 있고, 구멍이 선택적으로 개폐되도록 허용하거나 구멍을 닫힌 구성 상태로 유지하도록 구성될 수 있다. 의류 물품은 구멍이 개방 및/또는 폐쇄되도록 선택적으로 허용하는 하나 이상의 신호를 전기접착 클러치 디바이스에 전송하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함할 수 있다.
그 결과, 무엇보다도 충분한 공기 통기가 없는 의복에서 열을 유지하거나 발한 작용하는 것을 포함할 수 있는 기술적 문제는, 착용자에게 공기 흐름을 제공하기 위한 구멍을 선택적으로 제어하는 전기접착 클러치 디바이스 시스템이 마련된 의류 물품을 사용하는 것과 같이 하여 대처될 수 있다.
웨어러블 물품에 전자 제품을 통합하는 것은 다양한 과제를 제시할 수 있다. 웨어러블 제품은, 다른 수분 공급원 중에서도, 환경 조건, 신체 활동에 참여하는 착용자의 땀, 및 세탁으로 인해 젖을 수 있다. 이러한 전자제품을 방수 봉지재로 봉지하면 전자 부품을 수분으로부터 격리할 수 있지만 방수 봉지재를 손상시키거나 전자 부품을 손상시키지 않으면서 전자 부품을 웨어러블 물품에 물리적으로 통합하는 데 어려움이 있을 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은 텍스타일에 고정된 전기접착 클러치를 포함하거나 사용할 수 있다. 제1 및 제2 도전성 부재를 각각 갖는 제1 및 제2 전극 조립체는 탄성 인케이싱 내에 감싸져 있다. 탄성 인케이싱은 탄성 인케이싱의 제1 위치에서 제1 도전성 부재와 제1 결합을 형성하고, 제1 위치와 상이한 탄성 인케이싱의 제2 위치 부근에서 제2 도전성 부재와 제2 결합을 형성한다. 제1 및 제2 도전성 부재와 탄성 인케이싱 사이의 결합의 형성은 제1 및 제2 도전성 부재의 일체성을 손상시키지 않으면서 인케이싱을 유지한다.
모자, 슬리브 등과 같은 의류 물품은 일관된 상황에서 사용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 모자는 착용자의 머리에서 모자가 떨어지지 않도록 비교적 꽉 끼거나 꼭 맞는 것이 유리할 수 있는 격렬한 활동을 할 때와 걷거나 앉는 등 편안함이 더 중요할 수 있는 비격렬한 활동을 할 때 모두 착용할 수 있다. 더욱이, 그러한 의류 물품은 단일 사이즈가 다양한 머리 크기에 맞도록 되어 있는 "한 사이즈로 모두 맞는(one-size-fits-all)" 구성에서 올 수 있다.  그러나, 이러한 구성은 특히 상대적으로 크거나 상대적으로 작은 머리에 대해 모자를 불편하게 만들 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은, 착용자의 신체 일부가 들어갈 수 있도록 구성된 개구를 형성하는 텍스타일 및 텍스타일에 고정되고 상기 개구의 적어도 일부 주위로 연장되는 전기접착 클러치를 포함하거나 사용할 수 있다. 전기접착 클러치는 클러치의 전극 조립체에 제1신호, 제2 신호와 같은 하나 이상의 신호가 인가되면 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성되고, 상기 개구는 하나 이상의 신호가 인가되면 크기가 커지게 된다.  결과적으로, 의류 물품은 다양한 사용 사례 및 의류 물품 착용자의 다양한 상이한 신체적 속성 중 임의의 것에 적합화할 수 있다.
한 가지 예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 기술적 문제에 대한 해결책은, 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 갖는 전기접착 디바이스를 포함하거나 사용할 수 있다.  상기 제1 전극 조립체는 제1 도전성 부재, 및 상기 제1 도전성 부재에 도포되고 상기 제1 도전성 부재의 강성보다 큰 강성을 갖는 제1 폴리머 기판을 포함한다. 상기 제2 전극 조립체는 제2 도전성 부재 및 상기 제2 도전성 부재에 적용되고 상기 제2 도전성 부재의 강성보다 큰 강성을 갖는 제2 폴리머 기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2 도전성 부재는 서로 근겁하고, 상기 제1 및 제2 폴리머 기판은 서로에 대해 원위에 있다.
그 결과, 무엇보다도 제1 및 제2 도전성 부재가 서로에 대해 슬라이딩할 때 구부러지거나 접히는 경향을 포함할 수 있는 기술적 문제는, 제1 및 제2 도전성 부재에 폴리머 기판을 적용하는 것과 같이 하여 대처될 수 있다.  폴리머 기판은 또한 방수 인케이싱과 같은 주변 구조 상의 제1 및 제2 도전성 부재에 의한 문지름(rubbing)을 방지함으로써 제1 및 제2 도전성 부재의 마모 및 티어를 감소시킬 수 있다.  제1 및 제2 도전성 부재가 서로 근접하도록 제1 및 제2 폴리머 기판을 적용함으로써, 제1 및 제2 도전성 부재는 제1 및 제2 도전성 부재에 대한 손상 가능성을 감소시키면서 여전히 전기접착 디바이스로서 기능할 수 있다.
적응형 지지 의류 시스템은, 사용자가 착용한 하나 이상의 센서에서 얻은 활동 데이터에 응답하여, 적응형 지지 가먼트(예를 들어, 브래지어 또는 스타킹)의 핏과 지지를 동적으로 변경한다. 적응형 지지 시스템에는 신발, 시계 또는 지지 의류와 같은 다양한 웨어러블에 통합된 구성요소도 포함될 수 있다. 특정 예에서, 적응형 지지 시스템은, 시스템의 다른 구성 요소와 무선으로 통신하는 스마트폰, 스마트 워치 또는 유사한 웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 통해 제어될 수 있다. 다른 예에서, 적응형 지지 시스템은 적응형 지지 의류 및/또는 신발에 통합된 구성 요소에 내장된 회로로 제어된다. 다음 도면은 예시적인 시스템을 설명하고 본 발명자가 구상한 적어도 일부 변형에 대해 논의한다.
도 1a 및 도 1b는 일부 예시적인 실시예에 따른 적응형 지지 의류 및 관련 전자 디바이스를 포함하는 시스템의 도면이다. 이 예에서, 적응형 지지 의류 시스템(1)은 적응형 지지 가먼트(10), 신발류 조립체(20) 및 스마트 워치(30)와 같은 구성요소를 포함한다. 선택적으로, 적응형 지지 의류 시스템(1)은 파라미터의 제어 또는 조정을 위해 스마트폰(35) 또는 다른 핸드헬드형 또는 모바일 디바이스와 통신할 수도 있다. 이 예에서, 신발류 조립체(20)는 활동 센서(25)를 포함하고, 적응형 지지 가먼트(10)는 적응형 엔진(15)을 포함한다. 이 예에서, 적응형 엔진(15)은 적응형 지지 가먼트(10) 내의 적응형 지지 구조를 제어하는 클러치 시스템(16)(전기접착 클러치(16)라고도 함)에 결합한다. 선택적으로, 시스템(1)은 여기서 적응형 타이츠로 예시된 제2 적응형 지지 가먼트(40)을 통합할 수도 있다.
이 예에서, 신발류 조립체(20)는 활동 레벨의 변화를 검출하는 가속도계, 자이로스코프, 온도 센서, 자력계, 심박수 센서, 또는 GPS와 같은 센서를 포함할 수 있는 활동 센서(25)를 포함한다. 한 가지 예에서, 신발류 조립체(20)는 가속도계, 자이로스코프 또는 다른 적용 가능한 센서 중 하나 이상을 결합하여 모니터링되는 신체에 대한 특정 힘, 배향 또는 각도 변화율을 제공하는 관성 측정 유닛(IMU)을 포함한다. IMU의 데이터를 사용하여 무엇보다도 발 치기(foot strike) 또는 케이던스(cadence)와 같은 움직임을 검출할 수 있다. 이 예에서, 활동 센서(25)로부터의 데이터는 활동 센서로부터의 활동 데이터에 기초하여 적응형 지지의 변경이 필요한지 여부를 결정하기 위한 처리를 위해 스마트 워치(30) 또는 스마트폰(35)으로 전달된다. 다른 예에서, 활동 데이터는 필요한 적응 지지 레벨의 처리 및 결정을 위해 적응형 엔진(15)에 직접 전송될 수 있다.
발 치기 데이터는 활동 센서(25)(예를 들어, IMU 및 힘 센서 조합)와 같은 센서로부터 결정될 수 있는 활동 메트릭스(activity metrics)의 더 넓은 어레이의 일부를 포함할 수 있다. 스텝 메트릭스는 개별 스텝 또는 스텝 카운트를 포함할 수 있다. 최소 수직 힘 임계값, 스텝당 최소 평균 수직 힘, 최소 스텝 시간 및 최대 스텝 시간과 같은 매개변수를 기반으로 이 메트릭스에 대한 스텝을 정의할 수 있다. 스텝 메트릭스에는 힘 신호를 사용하여 발당 스텝당 계산되는 접촉 시간(예: 수직력 > 50N인 경우 시간)도 포함될 수 있다. 다른 스텝 메트릭은, 힘 신호를 사용하여 발당 스텝당 계산되는 스윙 시간(예: 수직 힘이 50N 미만일 때 해당 발이 50N 보다 큰 힘을 생성할 때까지의 시간)이다. 스텝 메트릭스는, 힘 신호를 사용하여 각 발에 대한 접촉 및 스윙 시간 합계의 역수로 정의할 수 있는 케이던스도 포함한다. 보폭(step length)은 힘 신호(예: 접촉 및 스윙 시간의 합에 평균 속도를 곱한 값)를 사용하여 계산된 다른 스텝 메트릭이다. 또 다른 스텝 메트릭은 충격(impact)이며, 이는 적어도 두 가지 방법으로 계산할 수 있다. 충격은 수직 지면 반력의 피크 상승률이거나 수직 지면 반력의 액티브 피크일 수 있다. 임펄스는 힘 신호(예: 지면 반력 크기의 적분)를 사용하여 스텝당 발당 계산되는 또 다른 스텝 메트릭이다. 접촉은 동작 데이터로부터 파생된 또 다른 스텝 메트릭이다. 예를 들어 200 Hz에서 샘플링된 IMU 데이터를 사용하여 발 접촉 시 수평에 대한 발 각도를 결정한다. 접촉에는 후족부, 중족부 및 전족부 각도가 포함될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 모든 스텝 메트릭은, 활동 레벨을 결정하는 데 도움이 되거나 적응형 지지 가먼트에 대한 목표 지지 레벨을 직접 결정하기 위해, 활동 데이터로서 사용되거나 다른 활동 데이터에 추가하여 사용될 수 있다.
이 예에서, 적응형 엔진(15), 스마트 워치(30) 및 스마트폰(35) 중 하나 또는 각각은 개별적으로 또는 서로 연동하여 또는 원격 컴퓨팅 리소스에 액세스함으로써, 활동 데이터를 처리하고 적응형 엔진(15)에 명령을 전송하여 필요에 따라 지지 특성을 변경하는 제어 회로를 포함한다. 적응형 엔진(15)은 명령을 수신하고 적응형 엔진(15)에 결합된 클러치 시스템(16)과의 상호 작용을 통해 적응형 지지 구조를 조정하도록 시스템을 활성화한다.
도 1b는 다양한 레벨의 지지를 필요로 하거나 혜택을 받을 수 있는 다양한 활동 사이에서 천이하는 적응형 지지 의류 시스템의 사용자를 도시한다. 이 예에서, 신발류 조립체(20) 내에 도시된 활동 센서(25)는 편안한 걷기에서 요가를 하는 중간 정도의 노력, 달리기와 관련된 보다 극한의 충격 및 격렬활동(exertion)에 이르기까지 다양한 활동 레벨을 검출하도록 동작한다. 이 예에서, 활동 센서(25)는 센서(들)로부터 해석된 활동 데이터에 기초하여 현재 활동 레벨을 결정하는 애플리케이션을 실행하고 있는 스마트 워치(30)의 제어 회로에 데이터를 전송한다. 일부 예에서, 스마트 워치(30)는 또한, 본 예에서 적응형 브래지어와 같은 적응형 지지 가먼트(10)에 의해 제공되는 지지를 증감시키는 결정을 알리도록 추가적인 활동 레벨 정보를 제공하기 위해 스마트 워치(30) 상에서 동작하는 제어 회로에 활동 데이터를 전송하는 활동 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스마트 워치(30)는 활동 레벨과 관련된 추가 정보로서 사용될 수 있는 통합 심박수 모니터를 포함할 수 있다.
안락 구역에서, 적응형 의류 지지 시스템(1)은 적응형 지지 가먼트로부터 요구되는 이완된 지지 레벨에 대응하는 것으로 결정된 낮은 레벨의 신체 활동을 검출한다. 따라서, 제어 회로는 적응형 지지 가먼트(10)을 활성화하고 편안한 설정으로 조정하도록 적응형 엔진(15)에 명령한다. 제어 애플리케이션(예를 들어, 제어 회로를 동작시키는 애플리케이션)은 적응형 지지 가먼트에 대한 다양한 설정에의 사용자 액세스를 제공하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 설정에는 휴식 = 편안한 지지 레벨(예를 들어, 낮은 레벨의 지지) 및 더 높은 충격 = 성능 지지 레벨(예를 들어, 높은 레벨의 지지)와 같이, 미리 정해진 상이한 활동 레벨과 상이한 지지 레벨을 연관시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 매핑을 생성할 수 있으며, 사용자가 커스텀 매핑을 생성할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 표 1은 활동 레벨-지지 레벨 매핑에 대한 예시적인 매핑 테이블을 보여준다.
활동 레벨 지지 레벨
휴식(격렬활동 없음, 충격 없음) 편안함 - 최소한의 지지
걷기(적당한 격렬활동, 낮은 충격) 레크리에이션-적당한 지지
요가(적절한 격렬활동 & 충격) 스포츠 강화 지지
달리기(높은 격렬활동 및 충격) 성능-우수한 지지
도시한 것과 같이, 사용자는 활동 센서에 의해 검출한 격렬활동 및/또는 충격을 증가시켜 편안함에서 낮은 충격으로 천이할 수 있다. 동적으로, 천이를 검출하면 스마트 워치(30)의 제어 회로는 적응형 지지 가먼트(10)에 의해 제공되는 지지 레벨을 증가시키도록 적응형 엔진(15)에 명령한다. 사용자가 편안한 레벨의 활동(예를 들어, 휴식 또는 걷기)으로 복귀하면, 제어 회로는 지지 레벨을 다시 편안한 레벨의 지지로 이완시키도록 적응형 엔진(15)에 명령할 수 있다. 대안적으로, 사용자가 달리기를 함으로써 활동을 증가시키면, 시스템은 지지 레벨을 더 높은 충격(성능) 레벨의 지지로 증가시키는 적응형 엔진(15)에 동적으로 응답할 수 있다.
특정 예에서, 사용자는 여러 상이한 활동 관련 매개변수(예를 들어, 심박수, 케이던스, 충격 등)를 선택할 수 있고, 각 매개변수의 다양한 레벨을 다양한 지지 레벨과 연관시킬 수 있다. 예를 들어 사용자는 심박수와 케이던스를 트리거로 사용하는 달리기 활동 분류를 만들 수 있다. 그런 다음 달리기 활동을 높은 지지 레벨에 매핑할 수 있다. 지지 구조에 대한 클러치 힘 또는 장력과 같은 특정 지지 레벨에 대한 다양한 지지 구조 조정을 연관시켜 지지 레벨을 구성할 수도 있다.
도 1c는 일부 예시적인 실시예에 따른 적응형 지지 시스템의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 본 명세서 전체에 걸쳐 적응형 지지 시스템은 적응형 지지 의류 시스템이라고도 지칭한다. 이 예에서, 적응형 지지 시스템(1)은 제어 회로(112), 활동 센서(120) 및 적응형 엔진(104)과 같은 구성요소를 포함하며, 적응형 엔진(104)은 적응형 지지 가먼트(102) 내에 통합된다. 적응형 지지 가먼트(102)는 적응형 지지 영역(106)을 포함할 수 있다. 적응형 지지 영역(106)은, 선택적으로 정지상태 및/또는 탄성이 되도록 구성된 하나 이상의 전기접착 클러치 디바이스(들)(108) 및 클러치 디바이스(들)(108)의 작동을 제어하는 신호를 생성할 수 있는 전기 신호 발생기(110)를 포함한다.
한 가지 예에서, 적응형 지지 가먼트(102)는 클러치 디바이스(들)(108)의 상태 또는 상황의 표시를 제공하기 위해 클러치 표시기(134)를 포함하거나 사용할 수 있다. 예를 들어, 클러치 표시기(134)는 촉각 피드백 디바이스, 광원, 또는 클러치 디바이스(들)(108)가 계합(작동) 또는 계합해제(작동해제)되었는지 여부를 나타내거나 클러치 디바이스(들)(108)가 계합된 정도를 나타낼 수 있는 다른 인터페이스 수단을 포함할 수 있다. 클러치 표시기(134)는 조정 가능한 전원 신호 소스 또는 다른 신호 발생기와 같이 클러치 표시기(134)를 구동하도록 구성된 회로 또는 기타 구성요소를 포함할 수 있다.
제어 회로(112)는 프로세서(114), 컴퓨터 판독 가능 메모리 디바이스 메모리(116) 및 통신 회로(118)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 일부 예에서 제어 회로(112)는 스마트 워치(30) 또는 스마트폰(35)(도 1a) 내에 통합될 수 있다. 이러한 예에서, 제어 회로(112)는 스마트 워치(30) 또는 스마트폰(35) 하드웨어용 운영 체제(예를 들어, iOS 또는 Android)에서 실행되는 소프트웨어 애플리케이션 내에 구현된다. 따라서, 프로세서(114) 및 메모리 디바이스 메모리(116)는 스마트폰(35) 또는 스마트 워치(30)의 일부일 것이다. 도시된 예에서, 제어 회로(112)는 독립형 디바이스이거나 적응형 지지 가먼트(102)에 통합되어 있다.
프로세서(114)는 통신 회로(118)를 통해 수신된 활동 데이터를 처리하기 위해 메모리 디바이스 메모리(116)에 저장된 명령에 액세스한다. 활동 데이터는 또한 적어도 처리 동작 동안 메모리 디바이스 메모리(116)에 저장될 수 있다. 프로세서(114)는 또한 명령을 생성하여 통신 회로(118)를 통해 적응형 엔진(104)에 전송할 수 있게 하는 명령을 처리한다. 적응형 엔진(104)에 전달되는 명령은 적응형 지지 가먼트의 지지 특성을 변경하기 위해 적응형 엔진(104)의 활성화를 제어한다.
제어 회로(112)는 활동 센서(120)로부터 활동 데이터를 수신한다. 이 예에서, 활동 센서(120)는, IMU(122), 가속도계(124), 스트레인 게이지(126)(예를 들어, 변위 정보를 측정하도록 구성된 커패시턴스 기반 스트레인 게이지), 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS(128)), 온도 센서(130) 및/또는 사용자의 활동 레벨을 나타내는 데이터를 생성할 수 있는 다른 센서들 중에서 심박수(HR) 센서(132)의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 활동 센서(120)는 열거한 센서들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 생성된 활동 데이터를 Bluetooth® LE(저에너지)와 같은 무선 통신 링크를 통해 제어 회로(112)에 전송한다. 추가로, 위에서 언급한 바와 같이, 위에서 논의된 시스템(1)의 구성요소는 스마트 워치, 스마트폰, 신발류 조립체 또는 적응형 지지 가먼트(예를 들어, 적응형 엔진에 통합됨)를 포함하는 디바이스 전반에 걸쳐 임의의 조합으로 분배될 수 있다.
본 명세서에서, "전기접착(electroadhesion)"이라는 용어는 일반적으로 정전기력을 사용하여 물리적 물체를 결합하는 것을 의미합니다. 물체 사이의 정전기력은, 정전기력을 사용하여 결합될 물체 내부 또는 물체 상의 상이한 전극에 대한 전기 신호의 생성 및 제공을 조정할 수 있는 컨트롤러 또는 프로세서 회로에 의해 선택적으로 제어될 수 있다. 전기접착을 이용한 물체 간의 맞물림, 결합 또는 접착은 예를 들어 결합 또는 결합해와 관련하여 제어될 수 있거나, 물체 사이의 파지력의 크기 또는 전단력의 크기의 측면에서 제어될 수 있다. 즉, 전기접착 시스템에서 물체 사이의 맞물림은 온/오프 이진법으로 또는 물체를 결합하거나 물체 사이의 상대 운동에 저항하는 힘의 상대적인 크기 또는 정도의 측면에서 제어될 수 있다.
한 가지 예에서, 정전기력의 전기적 제어는 다양한 물체의 제어된 방식의 부착 또는 분리를 제공할 수 있다. 예를 들어, 2개 이상의 물체 표면은 전기접착을 사용하여 접합되거나 함께 유지될 수 있으며, 그에 따라 유도 전기장으로부터의 정전기력으로 인해 접합된 표면 사이의 그립, 견인 또는 마찰에 영향을 미칠 수 있다. 일부 예에서, 접합된 표면 사이에 유전체가 제공될 수 있다.
전기접착을 사용하여 접합되는 표면은 다양한 표면 성질 또는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상이한 평면 균일성 또는 편평성 특성, 평활성 또는 거칠기 특성, 연속성 또는 불연속성 특성, 도전성, 토포그래피, 컴플라이언스 또는 가요성 또는 기타 특성을 갖는 표면은 전기접착을 사용하여 접합될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 논의된 전기접착 디바이스 및 기술은 특정 재료 성질 또는 표면 특성에 제한되지 않지만, 일부 재료는 다른 재료와 상이한 전기접착 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 일부 재료는 반복적인 전기접착 커플링 및 디커플링을 위해 더 잘 구성될 수 있고, 일부 재료는 서로 다른 재료 간의 상대 운동을 위해 더 잘 구성될 수 있다.
일부 예에서, 전기접착 시스템 또는 전기접착 디바이스는 하나 이상의 차원으로 유연한 적어도 하나의 순응성 또는 순응 가능한 전기접착 표면을 포함할 수 있다. 적어도 부분적으로 전기접착 시스템의 제1 구성요소의 컴플라이언스로 인해, 예를 들어, 제1 구성요소는 다른 디바이스의 상이하거나 덜 순응적인 표면일 수 있거나 포함할 수 있는 것과 같은 제2 구성요소와 더 효과적으로 접합하거나 결합할 수 있다.
예를 들어, 제1 전기접착 표면은 제2 전기접착 표면의 표면 거칠기와 실질적으로 독립적으로 전기접착 인력을 용이하게 하도록 구성된 순응성 표면 부분을 포함할 수 있다. 즉, 제1 전기접착 표면은 제1 전기접착 표면이 결합하는 제2 표면의 불연속부 또는 다른 결함에 적합하도록 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 전기접착 표면은 미시적, 중시적 및/또는 거시적 표면 특징에 적합하도록 구성될 수 있다. 적절한 전기적 자극의 영향 하에서, 제1 전기접착 표면은 제2 전기접착 표면에 끌릴 수 있고, 제1 전기접착 표면은 국부적으로 변형 또는 휘어짐으로써 제2 표면에 적어도 부분적으로 순응하게 될 수 있다. 일부 예에서, 1차 및 2차 디바이스 또는 표면 사이의 다수의 상이한 접착 모드가 제공되어 표면 사이의 정합을 더욱 향상시킬 수 있다.
한 가지 예에서, 전기접착 시스템은 하나 또는 다수의 전극을 갖는 적어도 1차 디바이스를 포함할 수 있다. 1차 디바이스는 2차 디바이스 또는 대상에 또는 그 디바이스 또는 대상과 부착 또는 "클러치"하도록 구성할 수 있다. 2차 디바이스는 유사하게 하나 이상의 전극을 가질 수 있다. 예컨대, 적절한 전압 또는 전류 신호가 하나 또는 두 디바이스에 인가되는 경우에, 다양한 디바이스 전극은 전기적으로 자극되어 다른 전극 또는 디바이스에 대한 정전기적 인력을 유발할 수 있다. 일부 예에서, 1차 디바이스의 표면 상의 전극의 분극화(polarization)는 타겟 디바이스에 대응하는 분극화를 유도할 수 있고, 이에 따라 1차 디바이스 및 2차 디바이스가 부착되도록 할 수 있다.
한 가지 예에서, 제어 가능한 전기접착 클러치 시스템은, 경량이고 일반적으로 상대적으로 저전력 전기 신호를 사용하여 다른 표면 및 기판, 예컨대 다른 필름과 결합을 형성할 수 있는 전기접착 필름을 포함하거나 사용할 수 있다. 본 명세서의 많은 예는 필름을 함께 접합할 수 있는 힘을 생성하기 위해 전기적으로 대전될 수 있는 하나 또는 다수의 필름 쌍을 포함하는 전기접착 클러치 디바이스를 포함하거나 사용한다. 다른 전기접착 재료는 필름 이외의 재료를 포함할 수 있고, 또는 상이한 유형의 전기접착 재료(예를 들어, 필름, 패브릭, 액체, 플라스틱 등)가 유사하게 사용되어 동일하거나 유사한 결과를 제공할 수 있다.
도 2a는 일반적으로 전기접착 제1 클러치 시스템(200)의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 2b는 일반적으로 전기접착 제1 클러치 시스템(200)의 측면도를 도시한다. 도 2b의 측면도는 제1 클러치 시스템(200)의 다양한 구성요소 및 특징을 더 잘 도시하기 위한 부분 분해도이다. 제1 클러치 시스템(200)의 예는 정전기력을 사용하여 제2 전극 조립체(208)에 선택적으로 그리고 제어 가능하게 결합되거나 결합해될 수 있는 제1 전극 조립체(202)를 포함한다. 도 2b에서, 제1 전극 조립체(202)는 제2 전극 조립체(208)에 근접하여 있지만 결합해제된 것으로 도시되어 있다. 즉, 도 2b는 전극 조립체가 서로 분리되어 있고, 예를 들어 정전기적 인력의 영향 하에 있지 않은 것을 도시한다.
제1 전극 조립체(202)는 제1 도전성 표면(204)을 갖는 전극을 포함하고, 제2 전극 조립체(208)는 제2 도전성 표면(210)을 갖는 전극을 포함한다. 이들 도전성 표면은 적어도 부분적으로 서로 인접하게 위치될 수 있는 각각의 부분을 가질 수 있다. 제1 클러치 시스템(200)의 예에서는, 각 표면 부분이 평면으로서 도시되어 있으나, 다른 표면 형상이나 특성(예를 들어, 라운드면, 각진면 등)도 유사하게 사용될 수 있다.
한 가지 예에서, 전기 신호 또는 다중 전기 신호가 각각의 전극의 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)에 인가되어 그들 표면을, 따라서 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208)를 함께 접합할 수 있는 정전기력을 유도할 수 있다. 조립체를 접합하는 힘의 강도는 무엇보다도 인접 도전성 표면의 표면적, 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)에 인가되는 전기 신호(들)의 크기, 표면 사이의 거리, 및 임의의 유전체 부재의 유전율 또는 도전성 표면 사이의 갭에 의존할 수 있다.
제1 클러치 시스템(200)의 예는 제1 도전성 표면(204)과 제2 도전성 표면(210) 사이에 유전체 층을 포함한다. 제1 클러치 시스템(200)의 예에서, 각각의 도전성 표면은 유전 절연체로 적어도 부분적으로 코팅되거나 덮인다. 제1 클러치 시스템(200)에서, 제2 전극 조립체(208)에 인접하거나 어떤 배향에서는 인접할 수 있는 제1 도전성 표면(204)의 일부를 따라 제1 유전층(206)이 제공될 수 있다. 제1 전극 조립체(202)에 인접하거나 어떤 배향에서는 인접할 수 있는 제2 도전성 표면(210)의 일부를 따라 제2 유전층(212)이 제공될 수 있다.
다른 예에서, 도전성 표면 중 하나는 유전 절연체를 포함하거나 사용하고 다른 하나는 그렇지 않다. 유전 절연체는 균질하게 도포 또는 증착될 수 있거나, 패턴으로 또는 준-랜덤하게(예를 들어, 단위 면적당 특정 커버리지로) 증착되어 제1 클러치 시스템(200)의 상이한 접착 특성에 영향을 미칠 수 있다. 다른 예에서, 에어갭이 도전성 표면 사이에 제공될 수 있고 유전 절연체를 포함할 수 있다. 제1 클러치 시스템(200)의 도전성 표면 사이의 에어갭의 균일성 또는 불균일성을 제어하기 위해 다양한 스페이서가 사용될 수 있다. 유사하게, 도전성 표면 사이에 제공될 수 있는 유전체 부재에 대한 압축력을 제어하기 위해 스페이서가 사용될 수 있다.
제1 클러치 시스템(200)의 예에서, 제1 전극 조립체(202)는 제1 도전성 표면(204)의 길이방향 양단부에 제1 지지부(214) 및 제2 지지부(216)를 포함한다. 이들 지지부는 일반적으로 평면 구성으로 제1 도전성 표면(204)을 유지하도록 구성될 수 있지만, 예를 들어 클러치 시스템의 특정 기하형태 또는 적용에 따라, 상이하게 형성되거나 또는 상이하게 구성된 지지부가 유사하게 사용될 수 있다. 유사하게, 제2 전극 조립체(208)는 제2 도전성 표면(210)의 길이 방향 양단부에 제3 지지부(218) 및 제4 지지부(220)를 포함한다. 한 가지 예에서, 이들 지지부는 탄소 섬유, 알루미늄 또는 기타 재료를 포함한다.
한 가지 예에서, 하나 이상의 지지부는 도전성 또는 비도전성 부분을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 제1 지지부(214)는 제1 리드(224) 또는 전기 단자에 결합된다. 제1 지지부(214)는, 제1 리드(224)로부터 전기 신호를 수신하고 이를 제1 도전성 표면(204)에 제공할 수 있는 도전성 부분을 포함하거나 도체용 기판을 제공할 수 있다. 유사하게, 제3 지지부(218)는 제2 리드(226) 또는 전기 단자에 결합될 수 있다. 제3 지지부(218)는 제2 리드(226)로부터 전기 신호를 수신하고 이를 제2 도전성 표면(210)에 제공할 수 있는 도전성 부분을 포함하거나 도체용 기판을 제공할 수 있다. 한 가지 예에서, 다양한 지지부는 절연체를 사용하여 각각의 도전성 표면에 결합될 수 있고, 전기 리드는 임의의 개재 도체, 재료 또는 신호 버스를 사용하거나 사용하지 않으면서 도전성 표면에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지부(214)는 절연체(228)에 결합될 수 있고 절연체(228)는 제1 도전성 표면(204)에 결합될 수 있어, 제1 도전성 표면(204)을 제1 지지부(214)로부터 전기적으로 결합해제할 수 있다. 일부 예에서, 도전성 표면을 그 지지부 또는 지지부들로부터 전기적으로 결합해제하거나 절연하는 것은 지지부를 포함할 수 있는 것과 같은 더 넓은 영역에 걸쳐 전기 에너지를 분배하기보다는 도전성 표면에 이용가능한 전기 에너지를 집중시키는 데 도움이 될 수 있다. 한 가지 예에서, 절연체(228)는 지지부를 각각의 도전성 표면에 결합시키는 접착 구성요소 또는 층일 수 있다.
제1 클러치 시스템(200)의 예는 정렬 디바이스(222)를 포함한다. 정렬 디바이스(222)는 예를 들어 제1 전극 조립체(202)와 제2 전극 조립체(208)의 특정 배향 또는 정렬을 유지하기 위해 전극 조립체를 함께 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 정렬 디바이스(222)는 스프링, 탄성 부재, 또는 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208)를 특정 배향으로 부세하도록 구성될 수 있는 다른 신축가능한 구성요소를 포함할 수 있다. 제1 클러치 시스템(200)의 예에서, 정렬 디바이스(222)는 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208)의 각각의 표면 부분을 실질적으로 인접하고 적어도 부분적으로 겹치는 배향으로 부세할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 실질적으로 인접하는 것은 결합된 것을 의미할 수 있고, 또는 인접하지만 결합되지 않거나 결합해제된 것을 의미할 수 있고, 또는 부분적으로 결합된 것을 의미할 수 있고, 또는 표면 사이 또는 표면 사이에 마련된 하나 이상의 유전체 층 사이에 물리적 접촉의 유무 등 표면 사이에 정전기력이 발생할 수 있기에 충분히 근접하고 있는 것을 의미할 수 있다. 정렬 디바이스(222)의 복수의 인스턴스, 또는 복수의 상이하게 배향된 정렬 디바이스는, 예컨대 전극 조립체의 도전성 부분의 좌굴 또는 뒤틀림을 회피하는 데 도움이 되도록 함께 사용될 수 있다.
한 가지 예에서, 제1 도전성 표면(204) 또는 제2 도전성 표면(210)의 도전성 부분은 가요성 또는 순응성 기판 상에 인쇄, 증착 또는 스퍼터링되는 도전성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전성 부분은 알루미늄으로 코팅되거나 스퍼터링된 마일라(Mylar) 기판을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 제1 클러치 시스템(200)의 전극 조립체 중 하나 또는 둘 모두는 알루미늄 스퍼터링된 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(BOPET 필름) 상에 제공되는 세라믹-폴리머 복합체와 같은 절연 유전체층을 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 제1 유전층(206) 또는 제2 유전층(212)과 같은 유전층 및/또는 다른 절연 또는 부분 절연 유전 부분은 필름 또는 다른 기판에 인쇄, 증착, 스퍼터링 또는 다른 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 유전체는 실질적으로 비도전성 인쇄 가능한 유전체 잉크 또는 유사한 재료를 포함할 수 있고, 또는 도전성 부분은 전기 도전성 인쇄 가능한 잉크 또는 유사한 재료를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 유전체는 가요성 또는 물리적으로 순응성 재료를 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 알루미늄으로 피복된 필름은 전극 조립체에 대해 도전성 표면을 제공할 수 있고, 폴리머 부분은 알루미늄에 배킹(backing)을 제공할 수 있고, 예컨대 전극 조립체가 물리적 변형 또는 응력 하에 있는 경우, 지지부로부터의 힘을 견디도록 필름을 강화하는 데 도움이 될 수 있다. 도전성 표면 또는 조립체의 두께는 다른 필름, 단위 면적당 다른 양의 폴리머 또는 다른 양의 도전성 재료를 사용하여 변경할 수 있다.
제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208)의 크기 및 형상은 다양한 응용을 수용하도록 조정될 수 있다. 제1 클러치 시스템(200)의 예에서, 제1 전극 조립체(202)는 제2 전극 조립체(208)의 제2 도전성 표면(210)보다 더 작은 폭을 갖는 제1 도전성 표면(204)을 갖는 것으로 도시된다. 일부 예에서, 폭의 차이는 전극의 가장자리에 대한 단락 또는 기타 전기적 결합을 방지하는 데 유용할 수 있다.
동작시, 교류(AC) 신호 또는 직류(DC) 신호와 같은 전기 신호가 제1 리드(224) 및 제2 리드(226)를 이용하여 전극에 인가될 수 있다. 인가된 신호에 응답하여, 반대 전하가 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210) 상에 축적될 수 있고, 다시, 정전기력(예를 들어, 인력 또는 반발력)이 표면의 겹치는 길이 부분에서 또는 이를 따라 표면의 실질적으로 인접한 부분 사이의 인터페이스에서 발달될 수 있다. 인력의 경우, 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210), 따라서 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208)는 접착 또는 접합될 수 있다. 결과적인 정전기 접착 및 인접한 표면 사이의 인터페이스에서 발생하는 마찰은 상대 운동을 방지하고 전단력에 저항할 수 있다. 즉, 제1 클러치 시스템(200)이 작동되고 정전기적 인력이 제1 도전성 표면(204)과 제2 도전성 표면(210) 사이에 존재하면, 인가된 임의의 전단 응력(예를 들어, 표면 중 하나를 다른 하나에 대해 변위시키는 것과 같이 표면과 평행하게 가해지는 힘)에 저항할 수 있다.
전기 신호가 제거되거나 꺼지면, 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)이 방전될 수 있고 표면의 인터페이스에서의 임의의 정전기 인력이 소멸될 수 있다. 즉, 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)은 계합해제될 수 있고 정렬 디바이스(222) 또는 임의의 다른 변위 제한기에 의해 설정된 임의의 경계 내에서 서로에 대해 상대적으로 자유롭게 슬라이딩할 수 있다.
본 발명자는 제1 클러치 시스템(200)의 도전성 표면 사이의 힘이 다양한 기하학적 파라미터와 전기 상수 ε0의 함수로 표현될 수 있음을 인식하였다. 예를 들어, 도전성 표면이 무한히 큰 이론적 조건에서 각 판은 크기의 전기장을 생성할 수 있다. , 여기서 표면의 표면 전하 밀도는 ±σ이다. 두 표면 모두 결과 전기장에 동등하게 기여하므로 표면 사이의 전기장은 이고, 전위차는 이다(d표면 사이의 거리). 본 발명자는 또한 표면이 반대로 대전될 수 있기 때문에 표면 사이의 인력 Fattractive은 판 중 하나에 의해 생성된 전기장에 다른 판의 전하를 곱한 것과 같다. 즉, . 인력을 모델링하기 위한 방정식은 제1 클러치 시스템(200)에 대한 전단력, 유지력 또는 클러칭력(clutching force)을 결정하는 데 적용될 수 있다. 예를 들어, , μ 는 표면 사이의 마찰 계수이고, ε는 표면 사이의 유전체의 비유전율(relative permittivity)이고, ε0는 전기 상수이고, A는 표면 사이의 인터페이스의 면적(예를 들어, 겹친 부분의 면적)이고, V 는 인가된 전압이고, d 는 표면 사이의 유전체 두께 또는 표면 사이의 이격 거리이다. 예를 들어, 최대 전단력, F shear 는 전압이 인가되지 않은 경우, 상수와 표면 사이의 수직력 F N 의 함수로 나타낼 수 있다(F shear = kF N ).
적어도 부분적으로는 제1 클러치 시스템(200)의 힘에 대한 이론적 또는 이상적인 방정식에 기초하여, 본 발명자는 표면 사이의 전단력이 인가된 전압의 제곱의 함수이고, 따라서 전압의 극성은 사실상 중요하지 않다는 것을 인식하였다. 따라서, 본 발명자는 AC 구동 신호가 사용될 수 있고, 그 결과 전기접착 시스템에서 바람직하지 않은 유전 흡수가 최소화될 수 있음을 인식하였다.
도 2c는 일반적으로 제1 클러치 시스템(200)의 일부의 예를 도시한다. 도 2c에서, 제1 전극 조립체(202)는 제2 전극 조립체(208)에 인접하고 전압 신호가 각각의 전극 조립체에 인가된다. 도면에서, "+" 기호는 제1 전극 조립체(202)의 제1 도전성 표면(204)에 인가되는 양의 전압 신호를 나타내고, "-" 기호는 제2 전극 조립체(208)의 제2 도전성 표면(210)에 인가되는 음의 전압 신호를 나타낸다. 인가된 반대 극성 신호의 결과로, 전기장(230)이 생성된다. 도시된 예에서, 제1 전극 조립체(202)는 제2 전극 조립체(208)의 음으로 대전된 부분을 끌어당기는 양으로 대전된 부분을 포함한다. 전기장(230)은 정전기력을 발생시켜 전극 조립체를 함께 가져오고 전단력(F shear )에 저항한다. 제1 클러치 시스템(200)이 견딜 수 있는 최대 전단력(F shear )은 상기 방정식에 의해 주어지고, 다른 무엇보다도, 전기장(230)이 존재하는 면적, 인가된 전압의 제곱, 및 조립체의 도전성 부분 사이의 유전체의 특성의 함수이다.
한 가지 예에서, 제1 클러치 시스템(200)의 복수의 인스턴스는 향상된 클러칭을 제공하기 위해 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 인스턴스를 병렬 또는 직렬로 제공될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에서 논의되는 애플리케이션은 제1 클러치 시스템(200)의 단일 인스턴스를 참조하여 제시되지만, 일반적으로 크기 제약, 전력 제약 및/또는 성능 목표에 따라 복수의 인스턴스가 사용될 수 있다.
도 3은 일반적으로 제1 클러치 시스템(200)을 포함하거나 포함할 수 있는 것과 같은 전기접착 시스템(302)의 예를 도시한다. 전기접착 시스템(302)은 프로세서 회로(304), 신호 발생기(306) 및 클러치 전극 어레이(322)를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 전기접착 시스템(302)은 에너지 소스(308), 사용자 인터페이스(310) 및 센서(들)(314)를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 전기접착 시스템(302)의 하나 이상의 구성요소는 도 1c의 예로부터의 적응형 지지 시스템(100)의 구성요소를 포함하거나 포함할 수 있다.
도 3의 예에서, 전기접착 시스템(302)의 하나 이상의 구성요소는 에너지 소스(308)로부터 전력을 받을 수 있다. 에너지 소스(308)는 배터리 또는 AC 또는 DC 전기 에너지의 다른 소스를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 에너지 소스(308)는 예를 들어 운동학적 소스, RF 또는 다른 전자기 소스 또는 다른 곳으로부터 전력을 수확하는 데 사용될 수 있는 전력 수확 회로를 포함한다.
프로세서 회로(304)는 본 명세서의 다른 곳에서 논의된 바와 같이 범용 또는 특수 목적의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서 회로(304)는 신호 발생기(306), 에너지 소스(308), 사용자 인터페이스(310), 센서(들)(314) 또는 클러치 전극 어레이(322) 중 하나 이상으로부터 정보를 수신하고 이에 응답하여 전기접착 시스템(302)의 하나 이상의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
신호 발생기(306)는 DC 또는 AC 신호를 클러치 전극 어레이(322)에 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 신호 발생기(306)는 프로세서 회로(304)에 의해 지정되는 특성을 갖는 전기 신호를 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 신호 발생기(306)는 프로세서 회로(304)로부터 수신된 명령에 따라, 특정된 크기, 주파수, 펄스 폭, 펄스 또는 파형 형태(waveform morphology), 또는 다른 특성을 갖는 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
클러치 전극 어레이(322)는 신호 발생기(306)로부터 전기 신호를 수신하고, 클러치 시스템 또는 클러치 디바이스의 일부를 포함할 수 있는 것과 같은 하나 이상의 전극에 상기 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 전극 어레이(322)는 제1 전극(324), 제2 전극(326), 또는 n번째 전극(328)을 포함하는 것과 같은 다른 전극을 포함한다. 클러치 전극 어레이(322)의 상이한 전극들은 별도로 어드레싱될 수 있고 신호 발생기(306)로부터 각각의 상이한 신호를 수신할 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 전극 어레이(322)의 각각의 전극은 전극 조립체의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(324)은 도 2a의 예로부터 제1 전극 조립체(202)의 제1 도전성 표면(204)을 포함하거나 포함할 수 있고, 제2 전극(326)은 도 2a의 예로부터 제2 전극 조립체(208)의 제2 도전성 표면(210)을 포함하거나 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 사용자 인터페이스(310)는 사용자에게 정보를 제공하거나 사용자로부터 정보를 수신하도록 구성될 수 있는 다양한 시스템, 디바이스 또는 모듈을 포함할 수 있다. 사용자는 인간 조작자, 보조 디바이스 또는 전기접착 시스템(302)을 위한 기타 컨트롤러를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 사용자 인터페이스(310)는 클러치 힘, 클러치 감도, 전력 소비 특성, 또는 기타 정보를 포함할 수 있는 것과 같은 전기접착 시스템(302)의 원하는 거동 또는 동작 특성에 대한 지시 또는 정보를 사용자로부터 수신하도록 구성된다. 사용자 인터페이스(310)는 시스템의 동일 또는 기타 특성에 대한 피드백 또는 다른 정보를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(310)는 제공할 클러치력의 사용자 특정 표시를 수신하도록 구성될 수 있고, 사용자 인터페이스(310)는 시스템에 적용된, 또는 제공된 또는 이용가능한 실제 클러치력의 표시를 동일 또는 다른 사용자에게 보고하도록 구성될 수 있다.
한 가지 예에서, 사용자 인터페이스(310)는 햅틱 요소(312)를 포함할 수 있다. 햅틱 요소(312)는 정보를 사용자에게 전달하기 위해 햅틱 감각을 생성하거나 제공하도록 구성될 수 있다. 정보는 예를 들어 클러치 상황 표시, 클러치 힘 표시, 또는 전기접착 시스템(302)에 대한 다른 정보를 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 전기접착 시스템(302)은 하나 이상의 센서(들)(314)를 포함하거나 사용할 수 있다. 프로세서 회로(304)는 하나 이상의 센서(들)(314)로부터 센서 신호 정보를 수신할 수 있고, 이에 응답하여 전기접착 시스템(302)의 클러칭 거동 또는 다른 동작을 제어할 수 있다. 생리학적 센서(316), 운동학적 센서(318) 또는 변위 센서(320)를 포함하는 다양한 유형의 센서가 사용될 수 있다. 한 가지 예에서, 생리학적 센서(316)는 전기접착 시스템(302)의 사용자에 대한 생리학적 정보를 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 생리학적 센서(316)는 심박수 센서, 산소 포화도 센서, ECG 센서, 맥박 센서, 음향 센서, 외배엽 또는 전기 피부 반응 센서, 근육 산소 센서, 또는 사용자에 대한 생리학적 정보를 측정하도록 구성된 센서 중 기타 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 운동학적 센서(318)는 단일축 또는 다중축 가속도계, 자이로스코프, 스트레인 센서, 관성 측정 유닛(IMU) 센서, 또는 전기접착 시스템(302), 또는 전기접착 시스템(302)의 구성요소, 또는 전기접착 시스템(302)이 영향을 미치도록 결합되거나 구성되는 신체 또는 물체의 운동학 또는 움직임에 대한 정보를 제공하도록 구성된 다른 센서를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 운동학적 센서(318)의 다수의 인스턴스는, 예컨대 신체의 상이한 세그먼트 또는 부분의 모션(예를 들어, 절대적 또는 상대적)을 모니터링하기 위해, 예컨대 신체 주위의 상이한 위치에 제공될 수 있다. 한 가지 예에서, 운동학적 센서(318)로부터의 정보는 신체의 활동 레벨, 자세, 위치 또는 기타 특성을 결정하는 데 사용될 수 있다.
한 가지 예에서, 변위 센서(320)는 거리 또는 변위 정보를 측정하도록 구성된 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 변위 센서(320)는 제1 클러치 시스템(200)의 상이한 부분의 상대 위치를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 변위 센서(320)는 제1 전극 조립체(202)와 제2 전극 조립체(208)의 중첩 부분에 관한 정보, 또는 정렬 디바이스(222)의 신장 특성에 관한 정보, 또는 전기접착 시스템(302)의 구성요소의 배향 또는 위치에 관한 기타 정보를 측정하거나 제공하도록 구성될 수 있다.
센서(들)(314)는 환경 센서, GPS 센서, 광 센서, 근접 센서, 또는 기타 센서와 같이 본 명세서에 구체적으로 열거되지 않은 기타 센서를 포함할 수 있다.
도 4는 일반적으로 제2 클러치 시스템(400)의 예를 도시한다. 제2 클러치 시스템(400)은 제1 클러치 시스템(200) 및/또는 전기접착 시스템(302)의 구성요소를 포함하거나 사용할 수 있다. 예를 들어, 제2 클러치 시스템(400)은 제1 클러치 시스템(200)의 예로부터의 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208) 중 하나에 대응할 수 있는 것과 같은 기준 전극 조립체(402)를 포함할 수 있고, 제2 클러치 시스템(400)은 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208) 중 다른 하나에 대응할 수 있는 것과 같은 가동 전극 조립체(414)를 포함할 수 있다.
기준 전극 조립체(402)는 제2 클러치 시스템(400)의 적어도 하나의 전극을 다른 것에 대해 고정하거나 참조하는 제1 클러치 프레임(404)을 포함할 수 있다. 가동 전극 조립체(414)는 제2 클러치 시스템(400)의 상이한 전극에 결합되는 제2 클러치 프레임(416)을 포함할 수 있다. 도 4의 예에서, 기준 전극 조립체(402)는 제1 클러치 프레임(404)에 결합된 제1 폴리머 기판(406), 제1 폴리머 기판(406)에 결합된 제1 도전성 부재(408), 및 제1 도전성 부재에 결합된 제1 유전체 부재(410)를 포함한다. 가동 전극 조립체(414)는 유사하게 제2 폴리머 기판(418), 제2 도전성 부재(420) 및 제2 유전체 부재(422)를 포함한다.
다양한 예에서, 제1 및 제2 폴리머 기재(406, 408)는 사용 중에 제1 및 제2 전극 조립체(202, 208)가 좌굴되거나 접히는 가능성을 방지하거나 감소시키기 위해 강성을 제공하도록 구성되지만, 또한 제1 클러치 시스템(200)이 본 명세서에 개시된 바와 같은 웨어러블 물품에 유용하도록 유연하게 되도록 구성된다. 다양한 예에서, 제1 및 제2 폴리머 기판(406, 418)은 폴리올레핀 발포체이거나 이를 포함한다. 다양한 예에서, 폴리올레핀 폼은 제1 및 제2 도전성 부재(408, 420)와 폴리올레핀 폼 사이의 접착층을 사용하여 각각의 제1 및 제2 도전성 부재(408, 420)에 적용되며, 이 경우 접착층은 제1 및 제2 폴리머 기판(406, 418)의 일부인 것으로 이해될 수 있다. 다양한 예에서, 폴리머 기판은 대략 0.25 mm의 두께를 갖지만, 더 크거나 더 작은 두께가 적절하게 고려된다. 다양한 예에서, 제1 및 제2 폴리머 기판(406, 418)은 5703LE 감압 접착제 폼 테이프로 형성된다.
기준 전극 조립체(402) 또는 가동 전극 조립체(414)의 다양한 구성요소는 도 2a, 도 2b 또는 도 2c의 예로부터의 제1 전극 조립체(202) 또는 제2 전극 조립체(208)의 구성요소를 포함하거나 이에 상응할 수 있다. 예를 들어, 제1 폴리머 기판(406)은 제1 지지체(214) 또는 제2 지지부(216)에 대응할 수 있고, 또는 제2 폴리머 기판(418)은 제3 지지부(218) 또는 제4 지지부(220)에 대응할 수 있다. 제1 도전성 부재(408)는 제1 도전성 표면(204)에 대응할 수 있고, 또는 제2 도전성 부재(420)는 제2 도전성 표면(210)에 대응할 수 있다. 제1 유전체 부재(410)는 제1 유전체 층(206)에 대응할 수 있고, 또는 제2 유전체 부재(422)는 제2 유전체 층(212)에 대응할 수 있다. 제2 클러치 시스템(400)의 예는 제1 클러치 시스템(200)의 정렬 디바이스(222)에 대응할 수 있는 것과 같은 탄성 정렬기(elastic aligner)(428)의 복수의 인스턴스를 포함한다. 제1 클러치 시스템(200)의 논의에서 유사하게 설명된 바와 같이, 탄성 정렬기(428)는, 제1 도전성 부재(408) 및 제2 도전성 부재(420) 사이에서 전기장이 생성되어 전극 조립체를 함께 유지하는 정전기력을 유도할 수 있도록 기준 전극 조립체(402)와 가동 전극 조립체(414)를 적소에 배치 또는 유지하기 위해 제공될 수 있다.
사용시, 제2 클러치 시스템(400)은 인터페이스(430)에서 또는 인터페이스(430)을 따라 가동 전극 조립체(414)의 제2 유전체 부재(422)에 실질적으로 인접하게 배치된 기준 전극 조립체(402)의 제1 유전체 부재(410)를 포함한다. 전극 조립체가 이러한 방식으로 배치되면, 제1 도전성 부재(408)와 제2 도전성 부재(420) 사이에 전기장이 유도될 수 있고, 이에 따라 정전기력이 기준 전극 조립체(402)와 가동 전극 조립체(414)를 인터페이스(430)에서 함께 접합시킬 수 있다. 전기장이 없는 경우, 가동 전극 조립체(414)는 기준 전극 조립체(402)에 대해 이동하도록 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 가동 전극 조립체(414)는 기준 전극 조립체(402)의 평면에 평행한 것과 같은 평면에서 이동할 수 있다.
도 4의 예는 도 3의 예로부터의 변위 센서(320)를 포함하거나 그에 대응할 수 있는 것과 같은 제1 변위 센서(426)를 포함한다. 제1 변위 센서(426)는 제2 클러치 프레임(416)에 결합될 수 있고 제2 클러치 프레임(416)과 함께 이동할 수 있다. 제1 변위 센서(426)는, 센서와 기준점 사이의 특정 축을 따르는 것과 같은 거리 dx를 측정하도록 구성될 수 있다. 기준점은 예를 들어 제1 클러치 프레임(404)에 배치되거나 그에 결합될 수 있는 것과 같은 변위 센서 기준 요소(412)에 의해 제공될 수 있고, 또는 제2 클러치 시스템(400) 내의 다른 곳에 제공될 수 있다. 한 가지 예에서, 제1 변위 센서(426)는 둘 이상의 차원에서 또는 다수의 축을 따라 변위 또는 위치 정보를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 변위 센서(426)는 x, y 및/또는 z 방향으로 변위 센서 기준 요소(412)에 대한 센서의 위치를 측정하도록 구성될 수 있다.
도 4의 예는 도 3의 예로부터의 운동학적 센서(318)를 포함하거나 이에 대응할 수 있는 것과 같은 가속도계(424)를 포함한다. 가속도계(424)는 가동 전극 조립체(414)의 제2 클러치 프레임(416)의 가속도를 측정하도록 구성될 수 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 바와 같이, 가속도계(424)로부터의 정보는 제2 클러치 시스템(400)의 작동을 결정 또는 제어하기 위해 또는 제2 클러치 시스템(400)에 의해 적용될 클러치력을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
실제로, 제1 도전성 부재(408) 및 제2 도전성 부재(420)가 전기 단자에 결합되고 신호 발생기(306)로부터의 것과 같은 전기 신호에 의해 구동되면, 조립체는 충전 및 방전될 수 있는 커패시터를 형성한다. 단자 사이에 전압이 가해지면 커패시터가 충전되어 정전기 인력을 생성한다. 이 인력은 도전성 부재를 함께 구동하여 마찰을 증가시키고 상대적인 움직임을 억제한다. 전압이 제거되거나 감소되면 정전기적 인력이 제거되거나 감소되고, 도전성 부재는 효과적으로 해제되어 서로에 대해 더 자유롭게 슬라이딩할 수 있다.
도 5는 일반적으로 제1 클러치 제어 방법(500)의 예를 도시한다. 제1 클러치 제어 방법(500)은 제1 클러치 시스템(200), 전기접착 시스템(302) 또는 제2 클러치 시스템(400), 또는 본 명세서에서 논의되는 다른 시스템 또는 디바이스의 다양한 요소를 포함하거나 사용할 수 있다.
블록(502)에서, 제1 클러치 제어 방법(500)은 전기접착 클러치 시스템에 대한 사용자 제어 명령을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(502)은 사용자 인터페이스(310)를 사용하여 사용자로부터 제어 명령을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(502)은 센서(들)(314) 중 하나 이상을 사용하여 사용자로부터 제어 명령을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 제어 명령은 클러치 시스템을 활성화 또는 비활성화하거나 시스템을 동작시키는 정도 또는 크기를 제어하는 사용자 명령을 포함할 수 있다. 즉, 사용자 제어 명령은 시스템이 제공할 클러칭력 또는 전단 저항력의 양(예를 들어, 상대적 양 또는 절대량)을 나타낼 수 있다.
블록(504)에서, 제1 클러치 제어 방법(500)은 전기접착 클러치 시스템의 상태를 검출하거나 결정하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(504)은 클러치 시스템의 상황, 위치 또는 다른 상태를 결정하기 위해 센서(들)(314) 중 하나 이상을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(504)은 변위 센서(320)를 사용하는 것과 같이 클러치 시스템에서 전극의 상대 위치를 결정하는 것과 상대 위치에 대한 정보를 프로세서 회로(304)에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(504)은 클러치 시스템의 가속도, 또는 클러치 시스템이 결합된 신체의 가속도, 또는 클러치 시스템이 제어하도록 구성되는 신체의 가속도를 결정하고, 가속도 정보를 프로세서 회로(304)에 제공하는 것을 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 블록(504)은 전기접착 시스템(302) 또는 그 구성요소의 하나 이상의 성질을 측정하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(504)은 전기접착 시스템(302)의 구성요소 또는 그 시스템 자체에 대한 위치, 배향, 구성 또는 기타 정보를 결정하기 위해 필터(예를 들어, 평탄화 필터 또는 노이즈 감소 필터)를 적용하거나 그렇지 않다면 상기 측정된 성질을 처리하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(504)은 하나 이상의 전극 조립체 구성요소의 정렬, 위치 및/또는 배향을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
블록(506)에서, 제1 클러치 제어 방법(500)은 블록(504)으로부터의 전기접착 시스템의 검출된 상태에 기초하여 클러치 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록(506)은 프로세서 회로(304)를 사용하여 사용자 인터페이스(310) 또는 센서(들)(314)로부터 또는 다른 소스로부터의 정보를 처리하여 시스템의 클러칭을 제어할 수 있는 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(506)은 클러치 시스템에 대한 바이너리 온/오프 표시를 생성하는 것을 포함할 수 있고, 또는 블록(506)은 시스템이 제공할 클러칭력의 크기를 나타내는 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록(506)은 제공할 상이한 양의 클러칭력에 대응하는 상이한 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
블록(508)에서, 제1 클러치 제어 방법(500)은 전기접착 클러치 시스템의 전극에 클러치 전극 구동 신호를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록(508)은 DC 또는 AC 신호를 클러치 전극 어레이(322)에 제공하기 위해 신호 발생기(306)를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(508)은 클러치 전극 어레이(322)의 상이한 전극에 상이한 전기 신호를 제공하는 것을 포함한다. 한 가지 예에서, 블록(508)은 동일한 AC 신호의 반대 극성 성분을 클러치 시스템의 각각의 상이한 전극에 제공하여 전극 사이에 정전기력을 유도하고 클러칭력을 생성하는 것을 포함한다.
한 가지 예에서, 블록(506) 및/또는 블록(508)은 검출된 상태에 관한 다양한 계산을 수행하기 위해, 교정 정보를 사용하기 위해, 이전에 검출되거나 저장된 상태에 대한 정보를 사용하기 위해, 이전에 정의된 제어 매개변수를 사용하기 위해, 또는 다른 정보를 사용하여 전기접착 시스템(302)의 다양한 양태를 제어하기 위해, 프로세서 회로(304)를 사용하거나 다른 로컬 또는 원격 컨트롤러를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 계산의 결과는 전기접착 시스템(302)이 애플리케이션 또는 제어 알고리즘에 따라 다양한 상이한 응답 또는 제어 중 하나를 구현하게 할 수 있다. 한 가지 예에서, 프로세서 회로(304) 또는 다른 컨트롤러는 다른 무엇보다도, 상태 머신, 피드백 루프, 피드 포워드 컨트롤러, 룩업 테이블(look-up table; LUT), 비례적분미분(proportional-integral-derivative; PID) 컨트롤러, 파라메트릭 컨트롤러, 모델 기반 컨트롤러, 운동학적 모델 기반 컨트롤러 또는 상태-공간 컨트롤러 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러의 다양한 매개변수를 학습하거나 최적화할 수 있다. 예를 들어, 다양한 매개변수 또는 알고리즘은, 여러 다른 사용자로부터의 정보를 사용하는 것과 같이, 기계 학습 또는 딥 러닝을 포함하거나 사용하여 입력을 더 잘 이해하고 응답할 수 있다. 한 가지 예에서, 전기접착 시스템(302)용 컨트롤러는 시스템 자체 또는 그 구성 요소의 사용 패턴, 성질(열화 또는 마모 및 티어 포함), 또는 기타 정보에 기초하는 것과 같이, 시스템의 거동 또는 성능을 개선하거나 업데이트하도록 개선, 적응 또는 재구성하도록 구성될 수 있다.
한 가지 예에서, 전기접착 클러치 시스템용 모델 기반 컨트롤러는 서로 다른 신체 유형을 가질 수 있는 것과 같이 서로 다른 사용자에 대한 시스템의 적합화를 용이하게 할 수 있고, 또는 훈련 데이터 또는 훈련 기간의 유무와 같은 다양한 환경 또는 다양한 조건에서 시스템의 적합화를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 제어 모델 매개변수는 사용자 또는 사용 사례에 대한 선험적 정보를 사용하여 특정하거나 설정할 수 있다. 한 가지 예에서, 시스템 또는 사용자의 검출된 변경 사항 또는 성질을 기반으로 모델을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 모델 매개변수는 예를 들어 착용자의 신체 부위의 모양이나 무게, 또는 시스템이나 사용자 신체의 컴플라이언스에 따라 업데이트될 수 있다. 한 가지 예에서, 모델 매개변수의 변경 또는 편차는 클러치 시스템 구성 요소의 변경 또는 사용자의 변경을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 매개변수 변경은 시스템 구성요소의 고장 또는 마모를 나타낼 수 있고 사용자는 (예를 들어, 사용자 인터페이스(310)를 사용하여) 통지를 받을 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 통지는 자동으로 교체품을 제공할 수 있는 제조업자 또는 판매자와 같은 원격 오퍼레이터 또는 시스템에 제공되어 사용자 경험을 향상시킬 수 있다. 한 가지 예에서, 모델 매개변수의 변경은 부상이나 피로를 나타낼 수 있는 것과 같이 사용자 보행 또는 자세의 변경을 나타낼 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스(310)를 사용하여 그러한 변화를 통지받거나 주의를 받을 수 있다.
도 6은 일반적으로 클러치 시스템에 대한 제어 예를 그래픽으로 보여주는 몇 가지 차트(600)의 예를 도시한다. 차트(600)는 가속도 신호 차트(602), 클러치 신호 차트(604) 및 전압 신호 차트(606)를 포함한다. 차트(600)는 가속 정보, 클러치 제어 및 전극 구동 전압 신호가 어떻게 대응할 수 있는지의 예를 일반적으로 도식하기 위해 공통 시간 축을 포함한다.
가속도 신호 차트(602)의 예는 전기접착 시스템(302)의 예로부터의 운동학적 센서(318)로부터 수신되거나 유도될 수 있는 것과 같은 가속도 신호(608)를 포함한다. 가속도 신호(608)는 신체, 전기접착 시스템(302) 또는 전기접착 시스템(302)의 구성요소의 가속도 크기를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 가속도 신호(608)는 도 4의 예에서 설명된 것과 같은 클러치 시스템의 특정 전극 또는 전극 조립체의 가속도를 나타낼 수 있다. 도 6의 예에서, 가속도 신호(608)는 일반적으로 적당히 일정 주파수와 가변 크기를 갖는 발진 신호로 도시되어 있다. 이 예에서, 가속도 신호(608)의 제1 또는 이전 부분은 제1 가속도 크기 특성을 갖는 진동 가속도 표시 신호를 포함하고, 가속도 신호(608)의 제2 또는 이후 부분은 더 큰 제2 가속도 크기 특성을 나타낸다.
가속도 신호 차트(602)는 고정 크기(Ath1)를 갖는 제1 가속도 크기 임계값(610) 및 고정 크기(Ath2)를 갖는 제2 가속도 임계값 크기(612)를 포함한다. 가속도 임계값은, 초과되면 전기접착 시스템(302)에 대한 제어 상태 또는 제어 상태의 변화를 나타내는 크기 임계값을 나타낸다. 예를 들어, 가속도 신호(608)가 제1 가속도 크기 임계값(610)보다 작은 가속도 크기를 나타내면, 시스템은 제1 제어 상태를 가질 수 있고, 가속도 신호(608)가 제1 가속도 크기 임계값(610)보다 크고 제2 가속도 임계값 크기(612)보다 작은 가속도 크기를 나타내면, 시스템은 제2 제어 상태를 가질 수 있고, 가속도 신호(608)가 제2 가속도 임계값 크기(612)보다 큰 가속도 크기를 나타내면, 시스템은 제3 제어 상태를 가질 수 있다. 도 6의 예는 크기 임계값 조건을 고정 또는 정지상태 값으로 도시하지만, 가속도 신호(608)의 형태에 기초하거나 가속도 신호(608)의 절대적 또는 상대적 변화에 기초하는 것과 같이 다른 크기 임계값 조건이 이용될 수 있다. 2개보다 적거나 많은 임계값 조건이 유사하게 사용될 수 있다. 2개의 임계값 조건이 예시 목적을 위해 도 6의 예에서 사용된다.
도 6의 예는 다양한 제어 상태가 가속도 신호(608)의 가속도 크기 임계값에 기초하여 특정되거나 결정될 수 있음을 나타낸다. 다른 가속도 기반 변경 또는 트리거를 유사하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 가속도 신호(608)의 주파수가 제어 상태의 변화를 트리거하는 데 사용될 수 있고, 또는 가속도 신호(608)의 주파수 변화가 사용될 수 있다.
클러치 신호 차트(604)의 예는 클러치 제어 신호(614)를 포함한다. 도 6의 예에서, 클러치 제어 신호(614)는 전기접착 클러치에 대한 제어 신호가 온 또는 오프인지를 나타내는 이진 신호이다. 온 상태에서, 클러치 제어 신호(614)는 클러치 시스템의 하나 이상의 전극에 전기적 신호가 제공됨을 나타낼 수 있고, 오프 상태에서 클러치 제어 신호(614)는 전기적 신호가 제거되거나 다른 값으로 변경됨을 나타낼 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 제어 신호(614)가 하이, 즉 온일 때, 프로세서 회로(304)는 신호 발생기(306)에 제1 제어 신호를 제공하도록 구성될 수 있고, 이에 응답하여 신호 발생기(306)는 전기 신호를 클러치 전극 어레이(322)의 하나 이상의 전극에 제공할 수 있다. 클러치 제어 신호(614)가 로우, 즉 오프일 때, 프로세서 회로(304)는 신호 발생기(306)에 제2 제어 신호를 제공하도록 구성될 수 있고, 이에 응답하여 신호 발생기(306)는 클러치 전극 어레이(322)의 하나 이상의 전극에 제공되는 전기 신호의 값을 변경할 수 있고, 또는 신호 발생기(306)는 전기 신호 제공을 중단할 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 제어 신호(614)가 로우, 즉 오프일 때, 클러치 전극 어레이(322)의 전극 중 하나 이상이 접지 또는 기준 전압 소스에 결합될 수 있다.
한 가지 예에서, 클러치 제어 신호(614)는 3개 이상의 상태 또는 값을 갖는 다중값 신호일 수 있다. 즉, 클러치 제어 신호(614)는 시스템에 의해 제공될 상이한 레벨의 클러치 제어를 나타내는 상태 또는 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 상태에서, 클러치 제어 신호(614)는 제로 클러칭 또는 클러치 전극 어레이(322)의 전극에 제공되는 전기 신호 없음을 나타낼 수 있다. 상이한 제2 상태에서, 클러치 제어 신호(614)는 적절한 클러칭 또는 클러치 전극 어레이(322)의 전극에 제공되는 중간 크기의 전기 신호를 나타낼 수 있다. 상이한 제3 상태에서, 클러치 제어 신호(614)는 하이 클러칭 또는 클러치 전극 어레이(322)의 전극에 제공되는 큰 크기의 전기 신호를 나타내어 제2 상태보다 더 큰 전계 및 더 큰 정전기력을 유도할 수 있다. 대응하는 클러치력이 다른 더 많은 상태가 유사하게 사용될 수 있다.
전압 신호 차트(606)의 예는 클러치 전압 신호(616)를 포함한다. 도 6의 예에서, 클러치 전압 신호(616)는 신호 발생기(306)를 사용하는 것과 같이 클러치 전극 어레이(322)의 하나 이상의 전극에 제공될 수 있는 제1 AC 신호의 일부를 나타낸다. 예를 들어, 클러치 전압 신호(616)는 제1 전극(324)에 제공될 수 있는 제1 AC 신호를 나타낼 수 있고, 상보적인 역극성 제2 AC 신호가 제2 전극(326)에 예컨대, 실질적으로 동시에 제공될 수 있다. 이들 AC 신호가 제공되면, 제1 전극(324)과 제2 전극(326) 사이에 정전기력이 유도되어 전극을 함께 유지하는 클러치력을 제공할 수 있다. AC 신호의 크기는 결과적인 클러치력의 크기에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, AC 신호의 전압 크기의 증가는 클러치력의 상응하는 증가를 유발할 수 있는 반면, 전압 크기의 감소는 클러치력의 상응하는 감소를 유발할 수 있다. 한 가지 예에서, AC 신호의 듀티 사이클은 결과적인 클러치력의 크기에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 온-타임 기간(예를 들어, AC 신호 제공)의 증가는 클러치력의 상응하는 증가를 야기할 수 있는 반면, 온-타임 기간의 감소는 클러치력의 상응하는 감소를 야기할 수 있다.
예를 들어, t1 및 t2 사이의 제1 클러치 기간 동안, 클러치 전압 신호(616)는 제1 AC 신호 크기(v1)를 갖는 AC 신호를 포함할 수 있다. t3 및 t4 사이의 이어지는 제2 클러치 기간 동안, 클러치 전압 신호(616)는 동일한 제1 AC 신호 크기(v1)를 갖는 AC 신호를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, AC 신호 크기는 동일한 클러치 기간 동안 가속도 신호(608)의 크기에 기초할 수 있고, 또는 가속도 신호(608)의 크기와 하나 이상의 가속도 크기 임계값 사이의 관계에 기초할 수 있다. 환언하면, 도 6의 예에서, 클러치 전압 신호(616)의 크기는 가속도 신호(608)의 크기와 제1 가속도 크기 임계값(610) 및 제2 가속도 임계값 크기(612) 사이의 관계에 의존하거나 그 관계에 부분적으로 기초할 수 있다. 가속도 신호(608)가 제1 및 제2 클러치 기간 동안 제2 가속 임계값 크기(612)를 초과하지 않기 때문에, 클러치 전압 신호(616)의 크기는 v1으로 설정될 수 있다.
도 6의 예는 t5 및 t6 사이의 제3 클러치 기간, t6 및 t7 사이의 제4 클러치 기간, 및 t8 및 t9 사이의 제5 클러치 기간을 포함한다. 제3 클러치 기간의 예에서, 가속도 신호(608)는 시간(t5)에서 제1 가속도 크기 임계값(610)을 초과하여, 클러치 제어 신호(614)의 상태의 오프에서 온으로의 변경을 트리거한다. 제3 클러치 기간 동안 가속도 신호(608)가 제1 가속도 크기 임계값(610)을 초과하지만 제2 가속도 임계값 크기(612)를 초과하지 않기 때문에, 클러치 전압 신호(616)의 크기는 제1 AC 신호 크기(v1)로 설정되거나 그 크기에 유지될 수 있다. 상기 예에서, 가속도 신호(608)는 시간(t6)에서 제2 가속도 임계값 크기(612)를 초과할 수 있고, 이에 응답하여 클러치 전압 신호(616)의 크기는 제1 AC 신호 크기(v1)로부터 제2 AC 신호 크기(v2)로 변경될 수 있다. 즉, 클러치 시스템의 하나 이상의 전극에 제공되는 전압 신호의 크기는 가속도의 상응하는 증가에 대한 정보에 따라 증가할 수 있다. 도 6의 예에서, 클러치 전압 신호(616)는, 예컨대 제3 및 제4 클러치 기간에 대응하는 동일한 시간 간격에 걸쳐 가속도 신호(608)의 변화로 인해 제3 클러치 기간으로부터 제4 클러치 기간까지 단계적 변화를 나타낸다.
한 가지 예에서, 클러치 전압 신호(616)는 제어될 수 있거나 계단식 방식이 아닌 다른 방식으로 변화될 수 있다. 예를 들어, 클러치 전압 신호(616)의 크기는 가속도 신호(608)의 크기에 더 직접적으로 또는 유사하게 의존할 수 있다. 즉, 가속도 신호(608)는 (예를 들어, 신체 또는 다른 물체의 움직임 또는 움직임의 변화로 인해) 클러치력 요구를 나타내거나 그 대용물일 수 있기 때문에, 프로세서 회로(304) 및 신호 발생기(306)는 가속도 신호(608)의 크기에 따라 클러치 전극 어레이(322)의 클러치 전극에 대한 하나 이상의 구동 신호의 크기를 변경할 수 있다. 도 6의 예에서, 제5 클러치 기간은 대응하는 시간에서 가속도 신호(608)의 포락선 또는 형태 특성에 일반적으로 대응하는 크기 포락선 또는 형태 특성을 갖는 클러치 전압 신호(616)의 예를 도시한다. 다시 말하면, 클러치 전압 신호(616)의 크기는 가속도 신호(608)의 크기의 증가에 대응하여 증가할 수 있다. 도 6의 예에서, 클러치 전압 신호(616)의 크기는 대략 제3 AC 신호 크기(v3)로 증가하여, 예를 들어 가속도 신호(608)의 크기의 피크 값에 대응할 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 전압 신호(616)의 크기 변화는 가속도 신호(608)의 변화를 어느 정도 즉시 추적할 수 있고, 또는 클러치 전압 신호(616)의 크기 변화는 가속도 신호(608)의 변화의 함수일 수 있다. 예를 들어, 가속도 신호(608)로부터의 변화 크기 정보는 평활화될 수 있고 그 평활화된 정보는 클러치 전압 신호(616)의 크기를 제어하는 데 사용될 수 있다.
한 가지 예에서, 클러치 전압 신호(616)의 주파수는 고정되거나 동적일 수 있다. 예를 들어, 클러치 전압 신호(616)의 주파수는, 무엇보다도, 가속도 신호(608)의 크기, 클러치 제어 신호(614)의 주파수, 클러치 시스템의 전원 또는 배터리 상태, 사용자 선호도, 또는 기타 주파수 제어 지표에 의존할 수 있다. 도 6의 예에서, 클러치 전압 신호(616)의 주파수는 제1, 제2, 제3 및 제4 클러치 기간에서 실질적으로 동일하고, 클러치 전압 신호(616)의 주파수는 제5 클러치 기간에서 감소된다. 다른 클러치 전압 신호(616) 주파수 또는 주파수 변화는, 예컨대 클러치 시스템의 원하는 거동 또는 소비 전력 특성에 따라 유사하게 사용될 수 있다.
본 발명자는 무엇보다도, 해결해야 할 문제는 온 상태와 오프 상태 사이에서 클러치 시스템을 신속하게 작동시키는 것을 포함한다는 것을 인식하였다. 예를 들어, 상기 문제는 적어도 약 60 Hz, 또는 120 Hz 또는 그 이상의 속도로 클러치 시스템을 온과 오프(예를 들어, 전원이 공급된 상태와 전원이 공급되지 않은 상태) 사이에서 순환시키는 것을 포함할 수 있다. 즉, 상기 문제는 정전기적으로 활성인 상태 또는 파지 상태와 정전기적으로 비활성인 상태 또는 이완 상태 사이에서 초당 복수회 변화될 수 있는 효과적인 클러치를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 상기 문제는 제1 클러치 시스템(200), 전기접착 시스템(302) 또는 제2 클러치 시스템(400)과 같은 전기접착 시스템에서, 특히, 시스템의 용량성, 또는 커패시터형 구성요소에 있어서 발생할 수 있는 것과 같은 유전 흡수(dielectric absorption)를 관리하는 것을 포함할 수 있다. 유전 흡수 현상은 실제로 시스템의 전극 위 또는 전극 사이에 원치 않는 전하 축적을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 클러치 시스템에서의 유전 흡수는 특히 비교적 높은 전압 자극 신호가 비교적 오랜 시간 동안 클러치 전극에 인가되면 발생할 수 있다.
예를 들어, 제1 클러치 시스템(200)은 유전 흡수의 영향을 받기 쉬운 구성에서 제1 전극 조립체(202) 및 제2 전극 조립체(208)를 포함할 수 있다. 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)은 커패시터의 판처럼 작용할 수 있고, 커패시터는 유전 흡수의 효과를 나타내는 것으로 이해된다. 예를 들어 클러치를 작동시키기 위해 클러치 시스템이 충전된 다음 방전 및 개방 회로가 되면, 유전 흡수로 인해 도전성 표면 사이에 전압이 발생할 수 있다. 즉, 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)을 신호 발생기(306)와 같은 전압 소스에 재연결하지 않고도, 제1 도전성 표면(204) 및 제2 도전성 표면(210)을 포함하는 "커패시터"는 상이한 조립체를 구성하는 유전성 분자 쌍극자에 대한 전압 자극 또는 작동 신호의 영향으로 인해 전압 메모리를 나타낼 수 있다. 다시 말하면, 클러치 시스템은 시스템의 효능을 손상시킬 수 있고 시스템이 온 상태와 오프 상태 사이를 순환할 수 있는 속도를 손상시킬 수 있는 유전 흡수 또는 잔류 전압 효과의 영향을 받기 쉬울 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 표면(204)과 제2 도전성 표면(210) 사이에 잔류 전압이 존재한다면, 클러치는 클러치 사이클 사이에서 완전히 게합해제되는 것이 방지될 수 있고, 또는 시스템 또는 그 구성요소는 시스템의 원하는 거동에 해롭거나 불리할 수 있고 따라서 사용자 경험에 해로울 수 있는 중간 클러치 위치에서, 부주의하게 또는 간헐적으로 작동될 수 있다.
본 발명자는 신속한 작동 문제에 대한 해결책은 클러치 시스템에서의 유전 흡수를 다루는 것을 포함할 수 있다는 것을 인식하였다. 해결책은 예를 들어 시간에 따라 변하는 극성을 갖는 전압 자극 신호를 이용하여, 즉 도 6의 예에서 클러치 전압 신호(616)와 같은 교류(AC) 신호를 이용하여 시스템을 작동시키는 것을 포함할 수 있다. 본 발명자는 클러치 시스템의 전단력(Fshear)은 인가된 전압의 제곱의 함수이고, 따라서 전단력은 인가된 구동 전압의 극성에 독립적이라는 것을 인식하였다. 즉, 본 발명자는 AC 신호가 최대 전단력에 악영향을 미치지 않으면서 벌크 전하 또는 유전 흡수의 효과를 줄이는 데 도움이 될 수 있기 때문에 AC 클러치 전압 신호(616)를 이용하여 클러치 시스템을 자극하는 것이 DC 구동 신호에 비해 유리할 수 있음을 인식했다.
전기접착 클러치 시스템을 위한 전기 구동 신호는 몇 볼트에서 수백 볼트에 이를 수 있다. 다양한 기계적 특징을 이용하여 클러치 시스템의 전극을 물리적으로 분리하여 전극과 다른 물체 사이의 전기적 접촉을 방지할 수 있다. 예를 들어, 기계적 특징은 단락을 일으킬 수 있는 2개 이상의 활성 전극 사이의 접촉을 방지하는 데 도움이 될 수 있고, 또는 전극과 신체 조직과 같은 다른 민감한 물체 또는 표면 사이의 접촉을 방지하는 데 도움이 될 수 있다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 일반적으로, 클러치 시스템을 위한 상이한 전극 조립체의 단면도의 예를 도시하며, 전극 조립체는 다양한 격리 특징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7a는 제1 예시 조립체(702a)의 단면도를 포함한다. 제1 예시적인 조립체(702a)는 본 명세서에서 논의되는 하나 이상의 다른 전극 조립체를 포함하거나 이에 상응할 수 있다. 도 7a의 예에서, 제1 예시적인 조립체(702a)는 제1 전극 하우징(710a)에 의해 둘러싸인 제1 도전성 부재(706a)를 포함한다. 한 가지 예에서, 제1 전극 하우징(710a)은 제1 도전성 부재(706a)를 기밀 밀봉하고 환경으로부터 절연시킨다.
제1 전극 하우징(710a)은 적어도 제1 폴리머 기판(704a) 및 제1 유전체 부재(708a)를 포함할 수 있다. 도 7a의 예에서, 제1 도전성 부재(706a)의 바닥면은 제1 폴리머 기판(704a)의 상단면에 결합된다. 제1 도전성 부재(706a)는 제1 폴리머 기판(704a)에 예를 들어 그들의 각각의 접하거나 인접한 표면을 따라 증착되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다. 도 7a의 예에서, 제1 유전체 부재(708a)는 제1 도전성 부재(706a)의 다른 측면 또는 표면 주위에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 유전체 부재(708a)는 제1 유전체 부재(708a)의 상단면 및 측면 주위에 제공되거나 그에 결합될 수 있고, 제1 유전체 부재(708a)는 제1 폴리머 기판(704a)에 결합되어 제1 유전체 부재(708a)와 제1 폴리머 기판(704a) 사이의 제1 도전성 부재(706a)를 둘러쌀 수 있다.
제1 예시적인 조립체(702a)는 제1 도전성 부재(706a)와 제1 전극 하우징(710a) 내의 액세스 단자 사이에 전기 신호 통신 경로를 제공하기 위해 제1 폴리머 기판(704a)을 통해 연장되는 제1 도전성 리드(712a)를 포함한다. 한 가지 예에서, 결과적인 신호 통신 경로는 제1 도전성 멤버(706a)를 신호 발생기(306)에 연결하는 데 사용될 수 있다.
도 7b는 제2 예시적인 조립체(702b)의 단면도를 포함한다. 제2 예시적인 조립체(702b)는 본 명세서에서 논의되는 하나 이상의 다른 전극 조립체를 포함하거나 이에 상응할 수 있다. 도 7b의 예에서, 제2 예시적인 조립체(702b)는 제2 전극 하우징(710b)에 의해 둘러싸인 제2 도전성 부재(706b)를 포함한다. 한 가지 예에서, 제2 전극 하우징(710b)은 제2 도전성 부재(706b)를 기밀 밀봉하고 환경으로부터 절연시킨다.
제2 전극 하우징(710b)은 적어도 제2 폴리머 기판(704b) 및 제2 유전체 부재(708b)를 포함할 수 있다. 도 7b의 예에서, 제2 도전성 부재(706b)의 측면 및 바닥면 중 적어도 일부는 제2 폴리머 기판(704b)에 결합되거나 매립될 수 있다. 도 7b의 예에서, 제2 유전체 부재(708b)는 제2 도전성 부재(706b)의 다른 측면 또는 표면 주위에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 유전체 부재(708b)는 제2 유전체 부재(708b)의 상단면 주위에 제공되거나 이에 결합될 수 있고 제2 유전체 부재(708b)의 측면의 전부 또는 일부 주위에 결합될 수 있다. 유전체 부재와 폴리머 기판은 연결되어 제2 유전체 부재(708b)와 제2 폴리머 기판(704b) 사이에 제2 도전성 부재(706b)를 둘러쌀 수 있다.
제2 예시적인 조립체(702b)는 제2 도전성 부재(706b)로부터 멀리 그리고 제2 전극 하우징(710b)으로 또는 이를 통해 연장되는 제2 도전성 리드(712b)를 포함한다. 도 7b의 예에서, 제2 도전성 리드(712b)는 제2 폴리머 기판(704b) 및/또는 제2 유전체 부재(708b) 상에 또는 그 사이에 배치되어 제2 도전성 부재(706b)와 제2 전극 하우징(710b) 내의 액세스 단자 사이에 전기 신호 통신 경로를 제공한다. 예를 들어 신호 발생기(306)와 클러치 시스템의 전극 조립체의 도전성 부재 사이에 전기 통신을 제공하기 위해 다른 도전성 리드 구성 또는 부착물이 유사하게 사용될 수 있다.
도 7c는 제3 예시적인 조립체(702c)의 단면도를 포함한다. 제3 예시적인 조립체(702c)는 본 명세서에서 논의되는 하나 이상의 다른 전극 조립체를 포함하거나 이에 상응할 수 있다. 도 7c의 예에서, 제3 예시적인 조립체(702c)는 제3 폴리머 기판(704c)과 제3 유전체 부재(708c) 사이에 연결된 적어도 제3 도전성 부재(706c)를 포함할 수 있다. 도 7c의 예에서, 제3 도전성 부재(706c)의 바닥면은 제3 폴리머 기판(704c)의 상단면에 연결된다. 제3 도전성 부재(706c)는 제3 폴리머 기판(704c)에 예를 들어 그들의 각각의 접하거나 인접한 표면을 따라 증착되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다. 도 7c의 예에서, 제3 유전체 부재(708c)는 예를 들어 제3 도전성 부재(706c)의 측면에 또는 이를 따라 연결되지 않고 제3 도전성 부재(706c)의 반대편 제2 측면에 연결될 수 있다. 예컨대, 신호 발생기(306)와 같은 외부 회로와의 결합을 용이하게 하기 위해, 제3 도전성 부재(706c)의 측면은 덮히지 않거나 노출될 수 있다.
도 7c의 예는 제3 유전체 부재(708c) 상에 제공되거나 이에 결합되는 평활화제(smoothing agent)(714)를 포함한다. 평활화제(714)는 제3 유전체 부재(708c)의 표면의 임의의 요철을 평활화하거나 채우도록 구성되어 표면에 낮은 마찰 계수를 제공하는 재료를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 시스템은 한 쌍의 전극 조립체를 포함할 수 있고, 조립체 중 적어도 하나는 평활화제를 포함할 수 있다. 조립체가 표면 대 표면 방식으로 서로 인접하게 제공되고, 서로에 대해 활주하거나 움직이는 표면의 반복적인 응력을 받는 경우, 평활화제는 시스템 수명 연장을 용이하게 하고 전극 조립체 또는 조립체들 상에서의 마모 및 티어를 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 한 가지 예에서, 평활화제(714)는 제3 유전체 부재(708c) 상의 비교적 얇은 층에 증착될 수 있는 잉크 기반, 폴리머 기반 또는 다른 인쇄 가능한 재료를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 평활화제(714)는 제3 유전체 부재(708c)와 유사한 유전율 특성을 가질 수 있다.
한 가지 예에서, 평활화제(714)의 메니스커스는 유전체 부재(708c)의 표면 에너지 특성을 감소시킬 수 있고, 메니스커스는 전기접착을 개시하는 데에 도움이 될 수 있다. 평활화제(714)는 더 낮은 유전율의 공기를 통해 단락될 수 있는 유전체 부재(708c) 내의 기공 또는 보이드(예를 들어, 결함)를 채우는 데에 도움이 될 수 있다. 한 가지 예에서, 평활화제(714)는 폴리디메틸실록산(PDMS) 또는 다른 실리콘 유압유(silicon hydraulic oil) 또는 그리스를 포함할 수 있다.
제1 예시적인 조립체(702a), 제2 예시적인 조립체(702b) 또는 제3 예시적인 조립체(702c)의 예에서, 각각의 유전체 또는 폴리머 재료는 기존의 재료 또는 서브조립체일 수 있고, 또는 전극 조립체의 조립 지점에서 인쇄, 증착 또는 그렇지 않으면 형성된 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 조립체는 도전성 부재가 인쇄되거나 증착될 수 있는 필름 기반 폴리머 기판을 포함할 수 있다. 유전체 부재는 도전성 부재 및 폴리머 기판의 상부에 증착 또는 인쇄되거나 오버프린트될 수 있는 유전체 재료를 포함할 수 있다. 오버프린팅에 의해, 유전체 재료는 도 7a 및 도 7b의 예에서 도시된 것과 같이, 폴리머 기판, 또는 다른 개재 재료에 접합될 수 있다. 한 가지 예에서, 유전체 재료 또는 평활화제(714)는 커버리지의 균일성을 최대화하는 데 도움이 되도록 다중 패스 또는 층으로 증착되는 인쇄 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 평활화제(714) 또는 유전체 재료는 상이한 마찰 특성 또는 클러치 거동을 제공하기 위해 패턴화된 또는 불규칙한 방식으로 인쇄되거나 증착될 수 있다.
예시적인 클러치 시스템에서, 특정 쌍의 전극 조립체의 전극 조립체는 유사하게 또는 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 조립체 또는 조립체의 구성요소의 높이, 길이 또는 폭 특성은 유사하거나 다를 수 있다. 한 가지 예에서, 동일한 쌍의 상이한 전극 조립체는 조립체 사이에서 (예를 들어, 상이한 축을 따르는 것과 같이, 다수의 방향으로) 비교적 더 넓은 범위의 상대 움직임을 용이하게 하거나 수용하도록 상이한 길이 또는 폭 특성을 가질 수 있다. 다른 조립체에 대한 한 조립체의 측방향 이동(lateral movement)을 위한 약간의 간극 또는 공간을 제공하면 조립체 표면에 홈이나 오목한 부분을 형성할 수 있는 반복적인 마모를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 일반적으로 클러치 시스템을 위한 상이한 전극 조립체의 평면도의 예를 도시하고, 전극 조립체는 도전성 부분과 다른 물체 사이의 접촉을 최소화하거나 방지하는 데에 도움이 될 수 있는 다양한 격리 특징 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8a는 제4 예시적인 조립체(802a)의 평면도를 포함한다. 제4 예시적인 조립체(802a)는 본 명세서에서 논의되는 하나 이상의 다른 전극 조립체를 포함하거나 이에 상응할 수 있다. 도 8a의 예에서, 제4 예시적인 조립체(802a)는 제4 폴리머 기판(804a) 및 제4 유전체 부재(808a)를 포함하는 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 제4 도전성 부재(806a)를 포함한다. 도 8a의 예에서, 제4 유전체 부재(808a)는 도 7a 및 도 7b의 단면도 예에 유사하게 도시된 바와 같이 제4 도전성 부재(806a)의 상단면 및 측면 위에 증착된다. 도 8a의 예는 신호 발생기(306)와 같은 구동 신호 소스와 제4 도전성 부재(806a) 사이에 전기 신호 경로를 제공하는 제3 도전성 리드(810)를 포함한다.
도 8b는 제5 예시적인 조립체(802b)의 평면도를 포함한다. 제5 예시적인 조립체(802b)는 본 명세서에서 논의된 다른 전극 조립체 중 하나 이상을 포함하거나 이에 상응할 수 있다. 도 8b의 예에서, 제5 예시적인 조립체(802b)는 제5 폴리머 기판(804b) 및 제5 유전체 부재(808b)를 포함하는 하우징에 의해 부분적으로 둘러싸인 제5 도전성 부재(806b)를 포함한다. 도 8b의 예에서, 제5 유전체 부재(808b)는 제5 도전성 부재(806b)의 상단면 및 길이 방향 측면 위에 증착된다. 제5 도전성 부재(806b)의 폭 방향 측면은 제5 유전체 부재(808b)에 의해 노출되거나 덮이지 않을 수 있다. 도 8a 및 도 8b의 예는 일반적으로, 측면이 기판 및 유전성 매체에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 덮이거나 봉입될 수 있고 예시된 것 이외의 다른 치환 및 구성이 유사하게 사용될 수 있음을 도시한다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9D는 일반적으로 다양한 전극 조립체 구성요소 또는 조립체의 예의 평면도를 도시한다. 본 명세서의 다른 곳에서 유사하게 설명된 바와 같이, 상이한 전극 조립체의 도전성 구성요소가 클러치 시스템에서 서로 인접하게 제공되는 경우, 조립체를 함께 유지하기 위해 정전기력이 발생될 수 있다. 힘의 크기는 전극 조립체를 구동하는 데 사용되는 전기 신호에 따라 달라질 수 있으며 도전성 구성요소 자체의 구성에 따라 달라질 수 있다. 즉, 본 발명자는 클러치 시스템에서 클러치력의 크기가 적어도 부분적으로, 도체의 기하학적 구조 또는 형상에 의해 제어될 수 있으며, 이는 다시 신호 발생기(306)로부터 전기 신호를 수신할 때 도체 주변의 전기장의 분포 밀도에 영향을 줄 수 있음을 인식했다.
예를 들어, 도 9a는 일반적으로, 도 8b의 예에 유사하게 도시된 바와 같이 기판 구성요소, 도전성 부재 및 유전체 구성요소를 포함하는 제6 예시적인 조립체(902a)의 예를 도시한다. 도 9a의 예에서, 유전체 구성요소는 유전 구배 부재(dielectric gradient member)(904)를 포함한다. 유전 구배 부재(904)는 도전성 부재의 상단면 주위에 불균일하게 또는 불규칙하게 증착되는 유전체 재료를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 상기 구배는 유전 구배 부재(904)의 가변 두께를 나타낼 수 있고, 또는 유전체 구성요소의 가변 유전율 특성을 나타낼 수 있다. 유전 구배 부재(904)의 가변 두께 또는 유전율 특성은 제6 예시적인 조립체(902a)를 포함하는 클러치 시스템의 거동 또는 소비 전력에 영향을 미칠 수 있다.
도 9b는 일반적으로, 기판 구성요소 및 도전성 부재를 포함하는 제7 예시적인 조립체(902b)의 예를 도시한다. 유전체 구성요소는 제7 예시적인 조립체(902b)를 포함하는 전극 조립체에 선택적으로 포함될 수 있지만, 그러한 유전체는 예시에서 생략된다. 제7 예시적인 조립체(902b)는 불규칙한 도전성 부재(906)를 포함한다. 즉, 불규칙 도전성 부재(906)는 본 명세서의 다른 곳에서 논의된 하나 이상의 다른 도전성 부재 또는 구성요소와 유사한 도전성 부재를 포함할 수 있지만, 불규칙 도전성 부재(906)는 형태가 불규칙한 측면 에지 특징, 표면 특징 또는 다른 특징을 포함한다. 도 9b의 예에서, 도전성 부재의 길이 방향 측면에 노치가 새겨져 있다.
불규칙 도전성 부재(906)가 예를 들어 신호 발생기(306)로부터 구동 신호를 수신하면, 불규칙 도전성 부재(906)는 그의 표면적 주위에 전기장을 제공할 수 있다. 표면적이 불규칙하기 때문에 전기장은 불균일할 수 있다. 그 결과, 제7 예시적인 조립체(902b)를 포함하는 클러치 시스템의 거동은 보다 균일한 도전성 부재를 갖는 시스템의 거동과 다를 수 있다.
일부 예에서, 제7 예시적인 조립체(902b)는 클러치 시스템이 상이한 개별 "정지" 또는 클러치 위치를 특징으로 하는 경우에 사용될 수 있다. 그 위치는 특정 전극 배향에 해당할 수 있다. 예를 들어, 상이한 전극 조립체에서 각각의 인접한 도전성 부재의 비교적 더 넓은 부분이 겹치는 곳에서 클러치 시스템이 정지하도록 구성될 수 있는데, 이는 예컨대 비교적 더 큰 표면적으로 인해 이러한 영역 사이에서 더 큰 크기의 전기장이 생성될 수 있기 때문이다. 더 좁은 부분은 더 작은 전기장를 나타낼 수 있으며 조립체가 이산적인 위치들 중 하나로 "미끄러지거나(slip)" 이동하도록 조장할 수 있다.
도 9c는 일반적으로, 기판 구성요소 및 도전성 부재를 포함하는 제8 예시적인 조립체(902c)의 예를 도시한다. 유전체 구성요소는 제8 예시적인 조립체(902c)를 포함하는 전극 조립체에 선택적으로 포함될 수 있지만, 그러한 유전체는 예시에서 생략된다. 제8 예시적인 조립체(902c)는 테이퍼형(tapered) 도전성 부재(908)를 포함한다. 이 예에서, 테이퍼형 도전성 부재(908)는 제8 예시적인 조립체(902c)의 제1 측면 근처에서 기판 단위 면적당 더 큰 도전성 표면적 특성을 갖고, 제8 예시적인 조립체(902c)의 반대쪽 제2 측면 근처에서 기판 단위 면적당 더 작은 도전성 표면적 특성을 갖는다. 도 9b의 예와 유사하게, 제8 예시적인 조립체(902c)를 포함하는 클러치 시스템의 클러칭 거동은 테이퍼형 도전성 부재(908)의 형상 및 배향에 의해 영향을 받거나 변경될 수 있다.
도 9d는 일반적으로, 기판 구성요소 및 도전성 부재를 포함하는 제9 예시적인 조립체(902d)의 예시를 도시한다. 유전체 구성요소는 선택적으로, 제9 예시적인 조립체(902d)를 포함하는 전극 조립체에 포함될 수 있지만, 그러한 유전체는 예시에서 생략된다. 제9 예시적인 조립체(902d)는 천공형(perforated) 도전성 부재(910)를 포함한다. 천공형 도전성 부재(910)는 예시적인 조립체가 전기 신호로 구동될 때 차례로 전기장에 영향을 미칠 수 있는 다양한 크기, 형상 또는 배향의 천공 또는 관통 구멍으로 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 천공은 규칙적으로 또는 불규칙하게 분포되어 상이한 전기장을 제공할 수 있다.
한 가지 예에서, 클러치 시스템은 유사하거나 유사하지 않게 구성된 전극 또는 도전성 부재 또는 도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제7 예시적인 조립체(902b)는 클러치 시스템에서 제8 예시적인 조립체(902c) 반대편의 제1 전극 조립체로서 제공될 수 있다. 다른 예에서, 제7 예시적인 조립체(902b)의 2개의 개별 인스턴스가 클러치 시스템에 제공될 수 있다. 다른 예에서, 제6 예시적인 조립체(902a)는 클러치 시스템에서 제9 예시적인 조립체(902d) 반대편의 제1 전극 조립체로서 제공될 수 있다. 상이한 전극 도체 유형, 형상, 크기 및 배향의 다른 조합 및 치환은 상이한 유형의 클러칭 거동 및 상이한 양의 클러치력을 제공하기 위해 유사하게 사용될 수 있다.
도 10a는 의류 물품과 함께 사용하기 위한 것과 같은 전기접착 클러치 디바이스를 위한 봉지재 예(1000)의 제1 도면을 포함한다. 봉지재 예(1000)는 가요성 또는 순응성 재료로 만들어질 수 있고 클러치 디바이스를 포함하는 전극 또는 전극 조립체를 위한 보호 엔클로저를 형성할 수 있다. 전기 신호 발생기, 가속도계 또는 기타 디바이스와 같은 클러치 시스템의 다른 구성 요소 또는 디바이스는 엔클로저 내부에 제공될 수 있다.
도 10a에서, 봉지재 예(1000)는 클러치 디바이스의 전극이 제공될 수 있는 세장형 슬리브 또는 중공 튜브(1008)를 포함한다. 전극은 클러치 디바이스가 작동해제될 때 서로에 대해 측방향으로 활주하도록 구성될 수 있고, 튜브 또는 슬리브는 전극이 내부에 유지되도록 상응하게 팽창 또는 수축하도록 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 봉지재 예(1000)는 제1 단부(1004) 및 제2 단부(1006)를 포함한다. 봉지재 예(1000)는 제1 단부(1004) 및 제2 단부(1006) 각각에서 텍스타일 또는 의류 물품에 부착될 수 있다. 제1 단부 또는 제2 단부 중 하나 또는 모두는 중공 튜브(1008) 내의 내용물을 보호하기 위해 방수 시일을 형성하는 데에 도움이 될 수 있다(도 10c에 도시). 튜브(1008) 또는 세장형 가요성 인케이싱은 탄성 재료로 만들어질 수 있고 리브형(ribbed) 텍스처를 포함할 수도 있다. 리브형 텍스처는 고무형 재료로 구성되어 있다. 인케이싱은 인케이싱의 외향 표면에 발수 마감재를 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 전기접착 클러치의 제1 전극 조립체는 세장형 가요성 인케이싱의 제1 단부에 고정될 수 있고 전기접착 클러치의 제2 전극 조립체는 세장형 가요성 인케이싱의 제2 단부에 고정될 수 있다. 세장형 가요성 인케이싱의 중앙 또는 중간 섹션은 제1 및 제2 전극 조립체에 대해 이동하도록 구성된다. 세장형 가요성 인케이싱은 제1 및 제2 전극 조립체 주위에 기밀 끼워맞춤(airtight fit)을 형성할 수 있다.
한 가지 예에서, 가요성 인케이싱은 열가소성 폴리우레탄이 코팅된 스트레치 니트 재료로 만들어진다. 가요성 인케이싱은 트리코트 폴리에스테르(tricot polyester)(예: 폴리에스테르 85%, 스판덱스 혼방 15%)로 만든 것과 같은 스판덱스와 같은 폴리우레탄 코팅된 4방향 스트레치 재료로 만들 수 있다. 가요성 인케이싱은 실질적으로 방풍 및 방수가 될 수 있으며 검은색 폴리우레탄 코팅이 있는 얇은 네오프렌 재료와 같은 신축성 패브릭으로 만들 수 있다.
다른 예에서, 인케이싱은 방수성, 내수성, 발수성이 있도록 또는 이들의 변형이 되도록 만들어진다. 인케이싱은 물 침투와 관련된 다양한 표준을 준수하도록 만들 수 있다. 예를 들어, 인케이싱은 IPX2, IPX7, IPX8 또는 기타 적합한 물 침투 보호 레벨과 같은 IPC(Ingress Protection Code)에 설명된 것과 같은 소비자 가전 제품의 물 침투 표준을 따를 수 있다. IPC 테스트(IPX2)는 최대 15°까지 기울어졌을 때 떨어지는 물과 관련이 있으며 엔클로저가 정상 위치에서 최대 15° 각도로 기울어졌을 때 수직으로 떨어지는 물방울이 유해한 영향을 미치지 않아야 한다고 명시하고 있다. 테스트 기간은 10분이며 분당 3 mm의 강수량에 해당하는 물의 양이 포함된다.
IPC 테스트(IPX7)는 최대 1 m의 침수를 포함하며, 엔클로저가 정의된 압력 및 시간 조건에서 물에 잠길 때(예: 최대 1m 침수) 유해한 양의 물의 침투가 불가능해야 한다고 명시하고 있다. 시험 시간은 30분이며, 수심(immersion)은 디바이스 바닥에서 측정하였을 때 최대 1m, 디바이스 상단에서 측정하였을 때 적어도 15cm로 침수해야 한다.
IPC 테스트(IPX8)는 예를 들어 30 m 또는 50 m의 수심과 실질적으로 동등할 수 있는 3-5 ATM에서 1미터 이상의 침수를 포함한다. 이 테스트는 제조업체가 지정한 조건에서 장비가 물에 지속적으로 침수하는 데 적합한지 여부를 결정하는 데 도움이 된다.
IEC(International Electrotechnical Commission) 표준 60529(또는 이에 상응하는 유럽 표준 EN 60529)는 침입, 먼지, 우발적 접촉 및 물에 대해 기계적 케이싱 및 전기적 엔클로저가 제공하는 보호 등급을 분류하고 평가한다. 침수를 측정하거나 평가할 수 있는 기타 표준에는 IEC 표준 60529, MIL-STD-810 및/또는 DIN 40050-9가 포함될 수 있다.
한 가지 예에서, 인케이싱을 포함하는 전기접착 디바이스는 인케이싱이 적용되는 패브릭과 유사하거나 동일한 드레이프(drape) 성질로 드레이프되도록 제조될 수 있다. 드레이프는 일반적으로, 가장자리에 유지되었을 때의 패브릭 모양 또는 프로파일을 지칭하고, 또는 식탁보나 스커트로 사용될 때 패브릭이 물체를 덮는 방식을 말하며, 후자의 경우, 종종, 대상 재료가 자체 무게 하에서 중력에 반응하는 결과 생길 수 있는 패브릭 성형성(fabric formability)이라고 지칭된다. 전기접착 디바이스(예를 들어, 전기접착 클러치 및 엔케이싱)는 한 가지 예에서 디바이스가 사용되는 패브릭과 실질적으로 동일한 드레이프 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 드레이프 계수의 결정에 관한 ISO 표준 9073-9:2008에 기술된 기법을 사용하여 결정될 수 있는 바와 같이, 전기접착 디바이스 구성요소 및 인케이싱은 패브릭 또는 다른 텍스처의 드레이프 계수에 대응하여 만들어질 수 있다.
도 10b는 디바이스의 후면에서 본 봉지재 예(1000)의 제2 도면을 포함한다. 일부 예에서, 봉지재 예(1000)의 본체는 리브(ribbing)(1002) 또는 의류 물품과의 시각적 일치를 위한 다른 적합한 텍스처를 포함할 수 있다. 리브(1002)는 또한 봉지재 예(1000)와 의류 물품의 텍스타일 사이에 마찰 유지를 제공하는 기능적 기구 역할을 할 수 있다. 리브(1002)는 고무, 실리콘, 또는 상대적으로 높은 마찰 계수를 갖는 다른 순응성 재료로 만들어질 수 있다. 또한, 리브(1002)가 있는 부분을 포함하는 것과 같이 봉지재 예(1000)의 외부 표면(1014)의 전부 또는 일부는 방수 또는 발수 마감으로 코팅될 수 있다. 리브(1002)는 봉지재 예(1000)의 본체, 봉지재 예(1000)의 한 측면, 봉지재 예(1000)의 양면 또는 임의의 다른 적절한 조합에 위치할 수 있다.
예를 들어, 리브 재료는 4방향 스트레치 재료(예를 들어, 스판덱스 또는 다른 적절한 재료)를 탄성 밴딩 재료(elastic banding material)에 결착함으로써 생성될 수 있다. 탄성 밴딩 재료는 열 활성화 필름(예를 들어, Sampo Corp.에 의한 NASA-T)으로 인케이싱(예를 들어, 봉지재 예(1000))에 결합될 수 있다. 결합을 통해 인케이싱이 모여서 리브형 패턴을 형성한다.
도 10c는 봉지재 예(1000)의 제3 측단부도를 도시한다. 제1 및 제2 전극 조립체는 봉지재 예(1000)의 개구(1010)에 삽입될 수 있다. 즉, 전극 조립체는 중공 튜브(1008) 내부 또는 내측에서 측방향으로 봉지될 수 있도록 봉지재 예(1000)에 도입될 수 있다. 신호 발생기(110), 가속도계(124), 또는 센서(120)와 같은 다른 구성요소는 봉지재 예(1000) 내에 추가로 또는 대안적으로 삽입 및 봉지될 수 있다. 봉지재 예(1000)는 또한 봉입되는 임의의 다른 구성요소와 함께 제1 및 제2 전극 조립체 주위에 기밀 끼워맞춤 또는 기밀 시일을 형성할 수 있다. 봉지재는 측방향 및/또는 종방향으로 늘어나도록 구성될 수 있다.
한 가지 예에서, 봉지재 또는 하우징은 조립체가 서로에 대해 측방향으로 이동하거나 슬라이딩할 수 있도록 충분한 간격을 여전히 유지하면서 조립체가 긴밀한 접촉을 유지하도록 하기 위해 상기 러싸인 제1 및 제2 전극 조립체를 서로를 향해 부세하는 것을 돕는다.
한 가지 예에서, 중공 튜브(1008)는 투명 또는 반투명 재료를 포함할 수 있다. 이 예에서, 튜브 내부에 배치된 클러치 디바이스의 전극은 사용자에게 보일 수 있다. 한 가지 예에서, 튜브는 유체로 채워질 수 있다(예: 반투명 오일 또는 기타 유체 사용). 튜브는 선택적으로, 클러치 디바이스의 클러치 상황 또는 클러치 디바이스에 의해 제공되는 클러치력의 크기를 나타내는 조명 강도 또는 색상 등으로, 예컨대 튜브 내에 둘러싸일 수 있도록 조명될 수 있다. 한 가지 예에서, 튜브 자체 또는 튜브 내부의 재료는 전계 발광성일 수 있다. 즉, (예를 들어, 클러치 디바이스 또는 다른 소스로부터의) 전기 신호 또는 전기장에 응답하여 빛을 방출하도록 구성될 수 있다.
도 10d는 일반적으로, 튜브 내에 있거나, 튜브 근처에 있거나, 튜브에 연결된 클러치 디바이스에 대한 클러치 활동에 대한 정보를 제공할 수 있는 클러치 표시기(134)를 갖는 봉지재 예(1000)의 중공 튜브(1008)의 예를 도시한다. 도 10d의 예에서, 클러치 표시기(134)는 LED 회로(1018)로 구현된 발광 다이오드 또는 LED와 같은 하나 이상의 광원을 포함한다. LED 회로(1018)는 튜브의 내부 또는 외부에서 중공 튜브(1008)에 연결될 수 있다. 튜브는 선택적으로 투명 또는 반투명 재료를 포함할 수 있다. LED 회로(1018)는 중공 튜브(1008)의 길이를 따라 분포되거나 위치될 수 있는 것과 같은 하나 또는 다수의 LED 디바이스를 포함할 수 있다. LED 회로(1018)를 포함하는 LED 디바이스는 동일하거나 상이한 파장 또는 색상의 광을 방출하도록 구성될 수 있고, 또는 각각의 디바이스는 다수의 상이한 파장 또는 색상의 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
LED 회로(1018)는 LED 회로(1018)를 포함하는 하나 이상의 LED 디바이스에 전력 신호를 제공하도록 구성된 조명 구동 회로(1016)에 연결될 수 있다. 조명 구동 회로(1016)는 예를 들어 신호 발생기(110)로부터 조명 명령을 수신할 수 있다. 한 가지 예에서, 조명 구동 회로(1016)는 신호 발생기(110)에 의해 제공되는 클러치 구동 신호 특성에 기초하여 LED 회로(1018)에 의해 방출되는 빛의 밝기 또는 색상을 제어할 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 중공 튜브(1008) 내에 배치된 클러치 디바이스의 강한 작동에 대응하는) 상대적으로 큰 크기의 클러치 구동 신호가 신호 발생기(110)에 의해 클러치 디바이스(들)(108)에 제공되면, 조명 구동 회로(1016)는 비교적 큰 전력 신호를 LED 회로(1018)에 제공하여 LED 회로(1018)를 포함하는 LED 디바이스를 밝게 비출 수 있다. (예를 들어, 중공 튜브(1008) 내에 배치된 클러치 디바이스의 약하거나 작동하지 않는 것에 대응하는) 작은 크기의 클러치 구동 신호가 신호 발생기(110)에 의해 클러치 디바이스(들)(108)에 제공되면, 조명 구동 회로(1016)는 비교적 낮은 전력 신호를 LED 회로(1018)에 제공하여 LED 디바이스를 약하게 비출 수 있다. 유사하게, 조명 구동 회로(1016)는 신호 발생기(110)로부터의 하나 이상의 신호의 특성에 따라 또는 적응형 지지 시스템(100) 내의 하나 이상의 다른 센서(120)로부터의 정보에 기초하여 상이한 색상의 빛을 방출하도록 LED 회로(1018)를 제어하는 데 사용될 수 있다. 따라서 LED 회로(1018)를 포함하는 것과 같은 클러치 표시기(134)는 사용자 또는 적응형 지지 시스템(100)의 착용자에게 시스템의 거동 또는 상황에 대한 시각적 피드백을 제공할 수 있다. 피드백은 예를 들어 시스템이 작동하는지 확인을 제공하거나, 다른 걸음걸이 또는 케이던스를 사용하도록 사용자를 훈련하는 것과 같이 사용자를 훈련하는 것을 돕기 위해 사용할 수 있다.
LED 디바이스가 언급되었지만, 다른 광원이 중공 튜브(1008) 내에 또는 그와 함께 유사하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 액정, 전계발광 또는 인광 재료, 램프 또는 기타 소스가 유사하게 사용될 수 있다. 한 가지 예에서, 중공 튜브(1008)는 유체를 포함할 수 있거나 유체로 채워질 수 있고, 유체는 조명될 수 있다. 유체는 선택적으로 액체를 포함할 수 있고, 한 가지 예에서 클러치 디바이스는 액체에 잠길 수 있다. 한 가지 예에서, 액체는 수천 이상의 클러치 작동 사이클과 같이 클러치 디바이스의 수명을 향상시키는 데 도움이 되는 점성 또는 기타 특성을 가질 수 있다.
도 10e는 일반적으로, 전계발광 디스플레이 전기접착 클러치(ELD EAC)를 포함할 수 있는 한 쌍의 전극 조립체의 예를 도시한다. 이 예는 제1 ELD 전극 조립체(1020) 및 제2 ELD 전극 조립체(1030)를 포함할 수 있다. 도 10e의 예에서, 각각의 ELD 조립체는 여러 층을 더 잘 나타내기 위해 분해도로 도시되어 있다. 사용시, 제1 및 제2 ELD 전극 조립체(1020, 1030)는 전기접착 제1 클러치 시스템(200)의 예에서 유사하게 도시된 바와 같이 적어도 부분적으로 겹치는 방식으로 제공될 수 있다. 사용 중에, 도 10e에서 파선 사이의 부분으로 표시된 중첩 영역이 빛을 방출할 수 있다. 한 가지 예에서, 전극 조립체 중 하나 또는 둘 모두는 빛을 방출하도록 구성될 수 있다.
제1 ELD 전극 조립체(1020)의 예는 필름 기판(1021), 도전성 층(1022), 형광체 층(1023) 및 유전체 층(1024)을 포함할 수 있다. 제2 ELD 전극 조립체(1030)의 예는 필름 기판(1034), 도전성 층(1033), 형광체 층(1032) 및 유전체 층(1031)을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 필름 기판(1021 및 1034)은 약 50 마이크로미터의 두께를 가질 수 있는 것과 같은 투명 폴리머 필름일 수 있는 것과 같은 PETE 필름을 포함할 수 있다. 형광체 층(1023 및 1032)은 백색광 또는 유색광과 같은 광을 방출하도록 구성될 수 있는 전계발광 재료를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 형광체 층은 DuPont 8150L/8152B 재료를 포함할 수 있다. 각각의 형광체 층은 증착되거나 인쇄될 수 있고 약 5000 옹스트롬의 두께를 가질 수 있다. 한 가지 예에서, 제1 ELD 전극 조립체(1020)의 도전성 층(1022)은 약 5000 옹스트롬의 두께를 가질 수 있는 것과 같은 알루미늄 코팅 또는 다른 도전성 재료를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 제2 ELD 전극 조립체(1030)의 도전성 층(1033)은 인듐 주석 산화물(ITO) 재료 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 같은 도전성 폴리머를 포함할 수 있다. 따라서, 도전성 층은 실질적으로 반투명한 재료를 포함할 수 있고, 일부 예에서 약 2000 옹스트롬의 두께를 가질 수 있다. 반투명 또는 투명 재료로 도전성 층 중 적어도 하나를 제공하는 것은 시스템으로부터 방출될 수 있는 빛의 양을 최대화하는 데 도움이 된다. 다른 예에서, 도전성 층은 도전성 층 중 적어도 하나가 형광체 층으로부터 방출된 광을 차단하지 않도록, 천공되거나 그렇지 않으면 불규칙하게 형성될 수 있다. 도 10e의 예에서, 유전체 층(1024 및 1031)은 DuPont LuxPrint 8153과 같은 유전성 잉크를 포함할 수 있다. 유전체 층(1024 및 1031)은 약 32 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 다양한 두께 정보는 예로서만 제공된 것이며, 다른 치수도 유사하게 사용될 수 있다.
도 11은 일반적으로, 인케이싱 방법(1100)을 통해 의류 물품용 전기접착 시스템을 조립하는 예를 도시한다. 인케이싱 방법(1100)은 제1 클러치 시스템(200), 전기접착 시스템(302), 또는 제2 클러치 시스템(400), 또는 본 명세서에서 논의되는 다른 시스템 또는 디바이스의 다양한 요소를 포함하거나 사용할 수 있다.
블록(1102)에서, 인케이싱 방법(1100)은 전기접착 클러치 시스템을 위한 전기접착 클러치 디바이스를 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(1102)은 클러치 디바이스의 제1 및 제2 전극 조립체를 수용하기 위해 방수 엔클로저를 형성하는 세장형 가요성 엔케이싱을 조립하는 것을 포함할 수 있다. 블록(1102)은 또한 클러치 시스템을 작동시키기 위해 제1 및 제2 전극 조립체에 제1 및 제2 구동 신호를 제공하는 전기 신호 발생기를 조립하거나 제공하는 것을 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 가속도계를 인케이싱 내에 배치할 수 있다. 가속도계는 전기접착 클러치 디바이스가 결합되는 신체의 움직임을 측정하도록 구성될 수 있고, 전극 조립체를 구동하도록 구성된 전기 신호 발생기는 가속도계로부터 측정된 움직임에 기초하여 구동 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 인케이싱이 높은 속도로 가속될 때, 가속도계는 속도를 측정하고 측정된 속도 정보는 속도가 전기접착 클러치가 통전되어야 함을 나타내는 특정 임계값을 충족하는지를 결정하기 위해 프로세서에 전송될 수 있다. 속도가 임계값을 충족한다는 결정에 따라, 프로세서는 하나 이상의 신호를 전기접착 클러치 디바이스의 전극 조립체에 제공하라는 명령을 전기 신호 발생기에 보낼 수 있다.
블록(1104)에서, 조립된 전기접착 클러치 디바이스는 가요성 인케이싱에 삽입될 수 있고, 인케이싱은 제1 및 제2 전극 조립체 주위에 방수 인케이싱을 제공할 수 있다. 전기 신호 발생기는 또한 제1 및 제2 전극 조립체와 함께 가요성 인케이싱에 삽입될 수 있거나, 또는 신호 리드가 가요성 인케이싱의 일부에 또는 이를 통해 연결될 수 있다. 한 가지 예에서, 인케이싱은 인케이싱의 적어도 제1 단부에서 의류 물품의 텍스타일 재료에 부착될 수 있다. 인케이싱은 의류 물품이 선택적으로 정지상태(즉, 클러치)이거나 가요성일 수 있게 할 수 있다.
한 가지 예에서, 인케이싱 내의 전기접착 클러치의 제1 전극 조립체는 인케이싱의 제1 단부에 대해 실질적으로 고정될 수 있다. 전기접착 클러치의 제2 전극 조립체는 인케이싱의 제2 단부에 대해 고정될 수 있고 인케이싱의 중간 섹션은 제1 및 제2 전극 조립체에 대해 이동하도록 구성될 수 있다.
블록(1106)에서, 가요성 케이싱 내의 전기접착 클러치는 텍스타일 재료에 고정될 수 있다. 예를 들어, 가요성 인케이싱은 스포츠 브라용 투 스트랩 시스템의 제1 스트랩을 포함할 수 있다. 가요성 인케이싱은 스포츠 브라의 스트랩에 봉제, 부착, 매립 또는 그렇지 않다면 부착될 수 있다.
한 가지 예에서, 전기 신호 발생기는 전기접착 디바이스에 신호를 제공할 수 있다. 블록(1106)을 참조하여 주어진 예에서 계속해서, 스포츠 브라는 달리기를 위해 착용자에 의해 착용될 수 있다. 스포츠 브라 스트랩은 전기접착 클러치 디바이스를 수용하는 가요성 인케이싱을 포함한다. 가속도계(424)는 착용자의 가속도를 측정할 수 있고 가속도가 임계값 조건을 충족하면, 전기 신호 발생기는 전기접착 디바이스에 신호를 제공하여 디바이스를 켤 수 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 전극 조립체의 중첩 부분이 서로에 대해 정지상태로 되거나 또는 고정될 수 있다. 스포츠 브라의 이 정지상태 위치설정 또는 잠금 기능은 착용자의 신체가 고통스럽거나 위험한 속도로 가속 및 감속하지 않도록 할 수 있다.
한 가지 예에서, 가속도계는 전기접착 디바이스의 적어도 일부 또는 전기접착 디바이스가 연결되는 신체 부분의 가속도 크기를 측정하도록 구성될 수 있다. 신호 발생기(306)와 같은 전기 신호 발생기는 가속도의 크기에 적어도 부분적으로 기초한 크기 및/또는 주파수 특성을 갖는 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
한 가지 예에서, 텍스타일 또는 웨어러블 물품의 효과적인 탄성 또는 컴플라이언스는 클러치 시스템을 사용하여 그리고 신체의 움직임에 대한 정보를 기반으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 물품의 착용자가 높은 속도로 가속하는 경우(예를 들어 달리는 동안), 착용자의 측정된 가속도는 의류 물품에 제공되거나 의류 물품과 통합되는 것과 같은 클러치 시스템을 하나 이상의 특정 신호를 전기접착 클러치 디바이스에 적용함으로써 강화시키는 데(예를 들어, 남아 있거나 정지상태로 됨) 사용될 수 있다. 의류 물품의 강성 또는 정지상태성(static-ness)은 착용자가 움직임을 경험하는 동안 물품이 착용자를 지지할 수 있게 한다.
도 12a 및 도 12b는 각각 클러치 디바이스의 일부(예를 들어, 제1 도전성 부재(408))와 봉지재 예(1202) 사이의 열 접합된 인터페이스의 단순화된 측면 프로파일 예(1200a, 1200b)를 포함한다. 예(1200a, 1200b)는 예시를 위해 단순화되었으며 제1 클러치 시스템(200), 제2 클러치 시스템(400) 또는 본 명세서에 개시된 임의의 클러치 시스템의 임의의 및 모든 구성요소가 유사하게 통합될 수 있다는 것을 유의하고 강조한다. 그러나, 제1 도전성 부재(408)와 봉지재 예(1202) 사이의 결합을 명확하게 하기 위해, 다른 구성요소는 생략된다. 예(1200a 및 1200b)는, 예(1200a)에서 봉지재 예(1202)가 제1 도전성 부재(408)의 제1 주요 표면에 제공(예를 들어, 제1 주요 표면에만)되는 반면, 예(1200b)에서 봉지재 예(1202)는 제1 도전성 부재(408)를 둘러싸고 제1 주요 표면 및 대향하는 제2 주요 표면과 접촉한다는 점에서 상이하다.
예(1200a, 1200b)는 천공된 도전성 부재(910)에 대해 제시된다. 그러나, 도 9a 내지 도 9d의 모든 예를 포함하지만 이에 제한되지 않는 제1 도전성 부재(408)의 임의의 특정 구현이 고려되고 천공된 도전성 부재(910)에 대해 설명된 원리가 임의의 제1 도전성 부재(408)에 적용될 수 있다는 것을 인식하고 이해하여야 한다. 또한, 제1 도전성 부재(408)가 예(1200a, 1200b)의 목적을 위해 제공되지만, 동일한 원리가 제2 도전성 부재(420) 및 본 명세서에 기술된 임의의 시스템 또는 장치의 임의의 도전성 부재에 적용됨을 인식하고 이해하여야 한다.
예(1200a, 1200b)에서, 봉지재 예(1202)는 핫 멜트, 무선 주파수 또는 초음파 용접, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 기술과 같은 임의의 적합한 기구를 통해 제1 도전성 부재(408)에 결합되었다. 봉지재 예(1202)의 가열에 의해, 봉지재 예(1202)는 제1 도전성 부재(408), 유전체 부재(410), 폴리머 기판 또는 기타 구성요소 중 임의의 하나 이상에 형성될 수 있는 홀 또는 개구(1204)와 같은 구멍 또는 개구 내로 유동하였다. 홀의 존재는 제1 도전성 부재(408)와 봉지재 예(1202) 사이의 결합 및 확실하고 탄력적인 인터페이스를 촉진할 수 있지만, 홀이 없는 제1 도전성 부재(408)의 예는 여전히 제1 도전성 부재(408)와 봉지재 예(1202) 사이에 결합을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 결합될 전극 조립체의 일부는 관통 구멍을 포함하지 않고, 대신 인접하는 부재와의 접착제 기반 결합을 향상시키도록 구성된 거칠게 된 또는 불균일한 표면을 포함한다.
제1 도전성 부재(408) 및/또는 봉지재 예(1202)를 가열하거나 다른 방식으로 에너지를 부여하면 제1 도전성 부재(408) 및/또는 봉지재 예(1202)의 재료가 함께 용융 및 유동하여 결합 영역(1206)을 생성하도록 할 수 있다. 결합 영역(1206)은 도전성 부재(408 또는 910)와 봉지재 예(1202)의 분자가 상호섞이거나 혼합되는 영역이다. 도전성 부재(408 또는 910) 및 봉지재 예(1202)의 냉각 후에 결합 영역(1206)에 결합이 형성되어, 봉지재 예(1202)를 도전성 부재에 고정하는 경향이 있다(그 반대의 경우도 마찬가지).
제1 도전성 부재(408) 및 봉지재 예(1202)의 재료는 예를 들어 제1 도전성 부재(408) 및 봉지재 예(1202)의 기본 무결성을 손상시키거나 파괴하지 않고 결합 영역(1206)에서 강한 결합이 형성될 수 있도록 두 재료를 가열하는 것과 양립할 수 있도록 선택될 수 있다. 한 가지 예에서, 결합 영역(1206)에 근접한 제1 도전성 부재(408)는 마일라(Mylar)로 구성된다. 한 가지 예에서, 봉지재 예(1202)는 마일라의 유리 전이 온도보다 낮은 용융 온도를 갖는 엘라스토머 섬유를 갖는 니트 텍스타일로 형성된다.
본 명세서에서 상세히 논의되는 바와 같이, 제1 도전성 부재(408) 및 제2 도전성 부재(420)는 서로에 대해 측방향으로 슬라이딩하도록 구성된다. 결과적으로, 예(1200a, 1200b)는 봉지재 예(1202)의 제1 단부에서 또는 그 부근에서 봉지재 예(1202)에 결합된 제1 도전성 부재(408)를 예시한다. 이러한 예에서, 제2 도전성 부재(420)는 봉지재 예(1202)의 제1 단부 반대편의 제2 단부에서 또는 그 부근에서 봉지재 예(1202)에 결합될 수 있다. 그 결과, 본 명세서에서 상세히 설명하는 바와 같이, 제1 및 제2 도전성 부재(408, 420)는 도전성 부재의 움직임이 클러치(200)의 동작에 의해 억제되지 않을 때 봉지재 예(1202)를 포함하는 하우징의 중간 부분의 내부를 따라 측방향으로 슬라이딩하도록 되어 있다.
봉지재 예(1202)를 포함하거나 하우징 및 제1 도전성 부재(408)를 포함하는 최종 결합된 물품은 봉지재 예(1202)를 웨어러블 물품에 고정함으로써 본원에 개시된 바와 같은 웨어러블 물품 또는 의류에 통합될 수 있다. 다양한 예에서, 봉지재 예(1202)는 이러한 기구가 제1 도전성 부재(408)와 같은 클러치의 도전성 부재를 통과하지 않고 웨어러블 물품에 봉제, 체결, 결합 또는 그렇지 않으면 고정될 수 있다. 그렇게 함으로써 클러치의 도전성 부재(들)의 구조적 완전성을 유지하는 데 기여할 수 있을 뿐만 아니라 봉지재 예(1202)의 방수 본질을 유지할 수 있다. 그러나, 바느질 등과 같이 제1 도전성 부재(408)와 접촉하는 체결 기법은 클러치의 도전성 부재가 기능하는 능력을 손상시키지 않고 또는 클러치 디바이스 또는 시스템의 내구성을 손상시키지 않고 활용될 수 있음을 인식하고 이해해야 한다.
도 12c 내지 도 12k는 일반적으로, 전원 또는 컨트롤러와 전극을 연결하는 데 사용될 수 있는 것과 같이, 클러치 디바이스의 전극을 기판 또는 전원 또는 다른 도체에 부착하는 방법의 예를 도시한다. 먼저, 약 200 ㎛ 두께를 갖는 것과 같은 열활성화된 필름(예를 들어, Sampo Corp.에 의한 NASA-T)을 절단하여 전극의 노출된 도전성 부분(예를 들어, 알루미늄을 포함함; 도 12c에서 "AL"로 표기)을 선택적으로 특정 깊이 또는 폭의 돌출 부분과 일치시킬 수 있다(도 12c 참조). 전극의 유전체 코팅 부분(예를 들어, DuPont LuxPrint 8153과 같은 유전성 잉크로 코팅됨)은 전극의 노출된 도전성 부분에 인접할 수 있다. 다음으로, 다중 와이어 도체(예: 28 AWG)의 단부를 벌리거나 부채꼴 모양으로 만들 수 있다(도 12d). 단부는 도체의 노출된 부분의 깊이와 거의 같은 길이로 절단될 수 있다. 이어서, 부채꼴 모양의 와이어는 노출된 도전성 부분(예를 들어, 도 12c의 예에서 "AL"로 표기된 부분) 상에 배치될 수 있고, 선택적으로 중심에 놓일 수 있다. 와이어의 절연은 조립체의 두께 또는 부피를 최소화하기 위해 마일라의 에지에 또는 이에 인접하게 제공될 수 있다(도 12e 참조).
다음으로, 열활성화된 필름의 두 스트립 각각의 한 면으로부터 라이너 또는 배킹을 제거할 수 있다. 스트립은 그 사이에 도체와 마일라를 협지함으로써 다중-와이어 도체와 마일라를 부착하는 데 사용할 수 있다(도 12f 참조, 부착 전과 같이 도체/마일러 조립체로부터 이격된 스트립을 보여줌). 다음으로, 마스킹 테이프 또는 기타 비영구적 접착 재료와 같은 보호 재료 또는 마스킹제의 스트립을 필름의 가장자리 및 도체의 양측에 적용하여 추가 처리를 위해 조립체를 적소에 임시 고정할 수 있다(조립체 상의 적소에 있는 테이프 스트립을 보여주는 도 12g 참조).
다음으로, 조립체는 양면 열 프레스의 양플레이트 가장자리 바로 안쪽에 있도록 정렬되거나 조정될 수 있다. 도 12h의 예에서 열 프레스의 플레이트는 "HOT"이라고 표시된 블록으로 도시되어 있다. 프레스의 플래튼의 각 면은 이형제(예: 양피지(parchment paper) 또는 이와 유사한 것)로 덮을 수 있다. 도체는 이형제와 접촉하지 않는 플래튼 사이에 꿰어질 수 있으며, 전극 조립체의 유전체(예를 들어, 잉크 코팅된) 부분은 선택적으로 플래튼 영역 외부에 제공될 수 있다. 다음으로, 프레스를 사용하여 필름과 도체를 제자리에 고정하여, 예를 들어 도체의 와이어가 전극의 도전성 부분과 전기적으로 접촉하도록 할 수 있다. 최적의 결합을 보장하도록 프레스를 조정하거나 최적화할 수 있다(예: 약 6 PSI 압력에서 약 6초 동안 약 190도 F에서 가열하도록 설정). 프레스 주기 후에 마스킹제와 이형제는 제거 또는 절단될 수 있다(도 12i).
다음으로, 균일한 직조를 갖거나 부직포 재료를 포함하는 것과 같은 폴리머 웨빙(webbing)(예를 들어, 신축성 또는 비신축성)이 제공될 수 있다. 웨빙은 전극 조립체 폭의 약 W/2, 즉 절반의 폭을 가질 수 있다. 한 가지 예에서, 웨빙은 접힌 부분이 약 3D의 폭을 가질 수 있도록 약 6D의 길이로 절단될 수 있다(도 12j). 다음으로, 테이프 또는 기타 접착제를 사용하여 웨빙을 마일라에 대해 적소에 고정할 수 있으며, 와이어 부분은 두 웹 사이에 제공된다(도 12k). 다음으로, 조립체는 열 프레스에서 이형제와 정렬되고 다시 가열될 수 있다(예: 약 6 PSI에서 약 11초 동안 약 240도 F에서). 열 압착 후, 조립체를 제거하고, 테이프 또는 기타 이형제를 제거할 수 있으며, 조립체를 원하는 치수로 다듬거나 과잉 재료를 제거할 수 있다. 다음으로, 센서를 선택적으로 부착할 수 있으며 선택적으로 열 압착하여 조립체에 고정할 수 있다. 센서를 연결하기 위한 다른 수단을 사용할 수 있다. 센서는 예를 들어 신장 센서(stretch sensor) 또는 전극 조립체 또는 웨빙의 변위를 측정하도록 구성된 다른 센서를 포함할 수 있다. 다른 센서 또는 동일한 센서의 다른 부분이 반대로 배향된 전극에 유사하게 부착되어 클러치를 위한 완전한 전극 조립체를 제공할 수 있다.
도 13a는 일반적으로 의류 예(1300)를 도시한다. 좌측 정면도의 좌측 인케이싱(1304), 우측 정면도의 우측 인케이싱(1306), 좌측 고정점(1308), 우측 고정점(1310), 우측 컵(1312) 및 좌측 컵(1314)을 갖는 지지 가먼트(1302)의 여성 정면도가 도시되어 있다.
의류 예(1300)는 지지 영역에 근접하게 위치된 착용자의 신체 부위의 변위를 조정 가능하게 억제하도록 구성된 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층을 갖는 착용자용 지지 가먼트의 예이다. 의류 예(1300)는 또한 텍스타일 층의 일부에 부착된 중공 스트랩을 포함할 수 있다. 중공 스트랩은 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 갖는 전기접착 클러치 디바이스를 감싸고 있다. 제1 및 제2 전극 조립체는 적어도 부분적으로 중첩되고 서로에 대해 측방향으로 슬라이딩하도록 구성된다. 의류 예(1300)는 또한 제1 및 제2 전극 조립체에 하나 이상의 신호를 제공하기 위해 신호 발생기(110)와 같은 전기 신호 발생기를 포함할 수 있고, 전기접착 클러치 디바이스는 의류 예(1300)가 지지 영역 부근의 신체 부위의 변위를 허용하는 양을 선택적으로 조정하도록 구성될 수 있다.
의류 예(1300)는 스포츠 브라이고 지지 영역은 스포츠 브라의 우측 컵(1312)과 좌측 컵(1314)이다. 좌측 및 우측 인케이싱으로 지칭되는 중공 스트랩은 좌측 인케이싱(1304)의 정면도 및 우측 인케이싱(1306)의 정면도로서 도 13a에 도시되어 있다. 각각의 중공 스트랩은 지지 가먼트가 신체 부위의 변위를 허용하는 절대량 또는 상대량을 선택적으로 조정하기 위해 제어기에 의해(예를 들어, 제어 회로(112)에 의해) 개별적으로 어드레스지정 가능하거나 제어 가능하다. 예를 들어, 착용자의 왼쪽 가슴이 더 큰 경우, 좌측 인케이싱(1304)은 우측 인케이싱(1306)이 오른쪽 가슴에 제공하는 것과 다른 레벨의 지지를 제공할 수 있다.
도 13b는 의류 예(1300)의 배면도를 도시한다. 지지 가먼트(1320)의 배면도는 좌측 인케이싱(1316)의 배면도 및 우측 인케이싱(1318)의 배면도를 보여준다. 지지 가먼트는 지지 가먼트 내에 내장되거나 지지 가먼트에 연결된 가먼트 제어 유닛(1322)을 포함할 수 있다. 가먼트 제어 유닛(1322)은 클러치의 작동을 제어하도록 구성된 시스템 또는 프로세서를 포함할 수 있다.
지지 가먼트는 또한 하나 이상의 전기 신호를 제1 및 제2 전극 조립체에 제공하도록 구성된 신호 발생기를 포함할 수 있다. 신호 발생기는 예컨대, 가먼트 제어 유닛(1322) 내에서 의류 예(1300)에 부착될 수 있다. 대안적으로 및/또는 부가적으로, 신호 발생기는 제1 및 제2 전극 조립체와 함께 인케이싱 내에 매립될 수 있다.
지지 가먼트는 착용자 또는 착용자의 신체 일부가 임계값보다 높은 가속도에서 측정될 때 착용자 신체 일부의 변위를 억제하도록 구성된다. 지지 가먼트는 이완되거나 지지 가먼트가 구부러질 수 있게 구성된다.
일부 실시예에서, 지지 가먼트는 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 우측에 부착된 우측 중공 스트랩(예를 들어, 전기접착 클러치 디바이스를 위한 가요성 인케이싱) 및 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 좌측에 부착된 좌측 중공 스트랩을 갖는 운동용 서포터이다. 좌측 및 우측 중공 스트랩은 함께 작동하여 착용자의 해당 신체 부위의 변위를 선택적으로 억제하거나 허용한다.
도시된 실시예는 여성 지지 가먼트를 포함하지만, 본 명세서에서는 관절 보호대(joint brace)(예를 들어, 무릎 보호대), 운동용 서포터, 운동용 거들, 정강이 보호대, 축구용 패드, 역도 지지 스트랩, 다양한 스포츠용 (예를 들어, 골프, 산악자전거, 스키, 등산) 운동화 및 착용자용 지지 특징을 가진 기타 적합한 가먼트와 같은 기타 가먼트가 고려된다. 추가적으로, 속옷, 조끼, 양말, 슬리브, 보호 장비(예를 들어, 헬멧, 패드, 쉴드)를 포함하는 추가 가먼트도 고려되었고 본 명세서에서 논의된 해결책의 범위 내에 있다.
일부 실시예에서, 전기접착 클러치 디바이스는 모듈식 의류 시스템의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 가먼트(또는 다른 의류 또는 의류 물품)는 전기접착 클러치 디바이스, 다른 유형의 클러치 디바이스, 또는 하나 이상의 다른 시스템 또는 디바이스를 선택적으로 포함하거나 사용하도록 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 디바이스는 가먼트의 전면, 측면 또는 후면에 제공되는 모듈식 부착 기구를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 지지 가먼트의 전방 부분, 예를 들어 가슴 사이에 부착하도록 구성될 수 있고, 또는 지지 가먼트의 후방 부분, 예를 들어 견갑골 사이에 부착되도록 구성될 수 있다. 시스템의 모듈식 특징은 액티브 디바이스가 (예를 들어, 제조 시점에서 봉제되거나 그 외의 방식으로 영구 부착되는 것과 같이) 가먼트와 통합될 필요 없이 (예컨대, 도 13a 및 도 13b과 관련하여 설명한 바와 같이) 사용자에게 상이한 수준 또는 유형의 제어 또는 지지를 제공할 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치의 모듈식 부착을 위한 지지부를 갖는 가먼트는 또한, 지지 가먼트에 선택적으로 결합하여 도 13a 및 도 13b와 관련하여 설명된 바와 같은 기능을 제공하는 하나 이상의 스트랩, 또는 스트랩이 관통될 수 있는 중공 도관을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 지지 가먼트는 모듈식 클러치 디바이스를 포함하거나 사용하도록 구성된 남성 운동용 서포터를 포함할 수 있다.
도 13c는 가먼트 제어 유닛(1322)의 예를 도시한다. 이 예는 좌측 인케이싱(1316)의 배면도와 우측 인케이싱(1318)의 배면도를 보여준다. 가먼트 제어 유닛(1322)은 지지 가먼트(1302)에 부착하도록 구성된 모듈식 디바이스일 수 있고, 전기접착 클러치 디바이스를 포함할 수 있다. 전기접착 클러치 디바이스는 우측 인케이싱(1318), 좌측 인케이싱(1316) 내에 제공될 수 있고, 및/또는 제어 유닛 베이스(1336)에 인접하게 위치될 수 있다.
가먼트 제어 유닛(1322)은 조정 스트랩, 전기접착 클러치 디바이스 또는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있는 것과 같은 좌측 및 우측 스트랩(1324 및 1326)을 포함할 수 있다. 스트랩(1324 및 1326)은 베이스(1336)에 물리적으로 연결될 수 있고, 다양한 부착 기구(1338, 1340, 1342, 1344, 1346 및 1348)에 의해 지지 가먼트(1320)에 부착될 수 있다. 부착 기구는 O-링, D-링, 후크 및 루프 파스너, 지퍼, 스냅, 봉제 또는 가먼트 제어 유닛(1322)을 지지 가먼트의 일부에 연결하기 위한 임의의 다른 유형의 적합한 부착 기구를 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 가먼트 제어 유닛(1322)은 우측 커넥터(1332) 및/또는 좌측 커넥터(1334)를 통해, 지지 가먼트 및/또는 지지 가먼트에 부착된 하위 구성요소에 연결된다. 우측 및 좌측 커넥터(1332 및 1334)는 가속도계, 자이로스코프, GPS, 심박수 모니터, EKG 모니터 또는 기타 센서와 같은 센서를 포함하는 추가 모듈식 유닛을 부착하는 데 사용될 수 있다. 도 13c의 예에서, 가먼트 제어 유닛(1322)은 제어 회로(112)를 포함할 수 있거나, 프로세서 회로(304)를 포함할 수 있거나, 전기접착 클러치 디바이스를 선택적으로 작동시키기 위해 다른 목적으로 내장된 컨트롤러를 포함할 수 있는 것과 같은 컨트롤러(1350)를 포함한다.
일부 실시예에서, 가먼트 제어 유닛(1322)은 예를 들어 가슴 사이와 같이 지지 가먼트의 전면 상의 위치에 배치되거나, 예를 들어 견갑골 사이와 같이 지지 가먼트의 후면 상의 위치에 배치될 수 있다. 모듈식 유닛은 예를 들어 지지 가먼트과 통합되거나 그에 영구적으로 부착(예를 들어, 봉제되거나 그 외 방식으로 영구 부착)되는 일이 없이 본 명세서에 기술된 바와 같이 사용자 신체의 동적 지지를 제공하는 것을 도울 수 있다. 모듈식 유닛은 지지 가먼트에 선택적으로 결합하여 도 13a 및 도 13b와 관련하여 설명된 바와 같은 기능을 제공하는 하나 이상의 중공 스트랩(예를 들어, 우측 중공 스트랩(1326) 및 좌측 중공 스트랩(1324))을 포함할 수 있다.
클러치 디바이스 또는 시스템, 또는 이들의 모듈식 구성요소는 여성 또는 남성용과 같은 다양한 기타 지지 가먼트과 함께 사용하도록 제공될 수 있다. 도 13d는 일반적으로 제1 남성용 지지 가먼트(1350)의 정면도를 도시한다. 남성용 지지 가먼트(1350)는 좌측 다리 부분(1352), 우측 다리 부분(1354), 컵 부분(1356) 및 허리 밴드 부분(1358)을 포함한다. 남성용 지지 가먼트(1350)는 대략 허리, 다리 또는 가랑이를 포함하는 가먼트의 다양한 영역을 선택적으로 구속하거나 이완시키는 클러치 시스템을 포함할 수 있다. 도 13e는 일반적으로 제2 남성용 지지 가먼트(1360) 또는 국부보호대의 예를 도시한다. 일부 예에서, 제1 및 제2 남성용 지지 가먼트(1350, 1360)는 함께 사용될 수 있다.
제2 남성용 지지 가먼트(1360)의 예는 허리 밴드(1364), 컵 부분(1366), 좌측 중공 스트랩(1370)을 갖는 좌측 다리 밴드(1368), 및 우측 중공 스트랩(1374)을 갖는 우측 다리 밴드(1372)를 포함한다. 한 가지 예에서, 제2 남성용 지지 가먼트(1360)는 허리 밴드(1364)에 연결된 가먼트 제어 회로(1362)를 포함할 수 있다. 컵 부분(1366)은 착용자의 페니스 및 고환을 지지하고 보호하기 위해 다양한 텍스타일 층 및 대응 쉘(예를 들어, 플라스틱 컵)을 포함할 수 있다.
도 13e의 예에서, 중공 스트랩(예를 들어, 좌측 중공 스트랩(1370) 및 우측 중공 스트랩(1374))은 좌측 다리 밴드(1368) 또는 우측 다리 밴드(1372)의 텍스타일 층에 결합되거나 그 안에 내장될 수 있다. 일부 실시예에서, 전기접착 클러치 디바이스를 위한 가요성 인케이싱 또는 튜브를 포함할 수 있는 것과 같은 중공 스트랩은 다리 밴드에 부착될 수 있고, 하나 이상의 클러치 전극 조립체를 포함할 수 있다. 전극 조립체는 컵 부분(1366)의 변위를 선택적으로 억제하거나 허용하도록 선택적으로 통전 또는 비통전될 수 있다. 제2 남성용 지지 가먼트(1360)의 예는 추가로, 전극 조립체에 하나 이상의 신호를 제공하는 신호 발생기(110)와 같은 전기 신호 발생기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 우측 및 좌측 중공 스트랩(1370, 1374)에 제공된 클러치는 고유한 핏을 제공하도록 독립적으로 작동하도록 구성되고, 또는 조정된 방식으로 변위를 선택적으로 억제하거나 허용하도록 함께 작동하도록 구성될 수 있다.
도 14는 일반적으로, 지지 가먼트 조립체 및 사용 방법(1400)의 예를 도시한다. 지지 가먼트는 제1 클러치 시스템(200), 전기접착 시스템(302), 또는 제2 클러치 시스템(400), 또는 본 명세서에서 논의되는 다른 시스템 또는 디바이스의 다양한 요소를 포함하거나 사용할 수 있다.
블록(1402)에서, 지지 가먼트 조립체 및 사용 방법(1400)은 지지 영역을 갖는 것과 같은 지지 가먼트를 위한 텍스타일 층을 형성하는 것을 포함한다. 지지 가먼트는 스포츠 브라, 운동용 서포터 또는 지지 영역을 갖는 다른 지지 가먼트일 수 있다. 지지 영역은 스포츠 브라의 컵 또는 운동용 서포터의 컵일 수 있다. 지지 영역은 특정 형상으로 성형된 한정된 영역을 가질 수 있고, 또는 대안적으로 가요성 또는 순응성 재료로 만들어진 영역일 수 있다.
블록(1404)에서, 지지 가먼트 조립체 및 사용 방법(1400)은 전기접착 클러치를 둘러싸는 중공 스트랩을 형성하는 것을 포함한다. 중공 스트랩은 도 11의 예로부터 인케이싱 방법(1100)을 통해 생성된 가요성 인케이싱일 수 있다. 한 가지 예에서, 중공 스트랩은 제1 및 제2 전극 조립체를 포함할 수 있다.
블록(1406)에서, 지지 가먼트 조립체 및 사용 방법(1400)은 텍스타일 층과 중공 스트랩을 함께 부착하는 것을 포함할 수 있다. 지지 영역을 갖는 것과 같은 텍스타일 층은 중공 스트랩과 연결되어 지지 영역과 접촉하는 신체 부위에 선택적인 지지를 제공할 수 있다. 스트랩은 최대 지지 능력을 제공하기 위해 지지 영역의 가까운 거리 내에 있는 것으로 고려된다.
블록(1408)에서, 지지 가먼트 조립체 및 사용 방법(1400)은 신호를 전기접착 디바이스에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 전기 신호 발생기로부터의 신호는 전기접착 디바이스가 작동하여 지지 가먼트가 그 형태를 유지하게 한다는 것을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 사용자가 스포츠 브라를 착용하고 있을 때 착용자에게 꼭 맞는 핏을 제공하기 위해 재료가 이미 미리 선택되어 있다. 그러나 사용자가 달릴 때 재료는 늘어나거나 움직일 수 있어 꼭 맞는 핏만으로 제공되는 적절한 지지를 제공하지 못할 수 있다. 고려되는 지지 가먼트는 재료가 늘어나거나 휘는 것을 제한하는 기구를 제공하여 사용자에게 원래 의도한 대로 꼭 맞는 핏 지지를 제공한다.
도 15는 제1 다이어그램(1500)의 예를 포함한다. 제1 다이어그램(1500)은 시간 경과에 따라 러너의 결합성 가슴 조직(connective breast tissue)이 겪는 긴장을 나타내는 제1 위치 신호(1502), 및 제1 가속도 신호(1504)를 포함한다. 제1 위치 신호(1502)는 동일한 기간 동안 동일한 러너의 가스 조직의 변위에 기초한다. 즉, 제1 다이어그램(1500)은 달리기 중에 러너의 코어 또는 몸통에 대한 가슴 조직의 변화하는 위치와 이에 대응하는 러너의 코어 또는 몸통의 수직 가속도 사이의 관계를 나타낸다.
본 발명자는 가스 조직의 쿠퍼 인대의 긴장이 특히 달리기와 같은 반복적인 동작 기간 동안 고통스럽거나 불편할 수 있음을 인식했다. 도 15의 예로부터, 제1 위치 신호(1502)에 스파이크가 있음을 관찰할 수 있는데, 이는 인대에 상당한 긴장이 있음을 나타낸다. 최대 긴장의 타이밍은 일반적으로, 제1 가속도 신호(1504)의 변곡점에 해당하며, 예를 들어 몸통 이동 방향의 급격한 변화에 해당할 수 있는 조직 이동의 하한을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 사람이 달릴 때, 달리는 동작의 자연스러운 케이던스로 인해 가슴 조직이 위아래로 이동하게 된다. 이 동작은 사람이 달리는 동안 매 스텝마다 반복된다. 이 반복적인 바운싱 동작은 인대, 특히 쿠퍼 인대에 부담을 주고 장기적인 손상과 통증을 유발할 수 있다. 또한 시간이 지남에 따라 인대의 반복적인 긴장으로 인해 가슴이 처질 수 있다.
도 16은 일부 실시예에 따른 지지 가먼트의 성능을 보여주는 제2 다이어그램(1600)의 예를 도시한다. 제2 다이어그램(1600)은 제2 가속도 신호(1604), 제2 위치 신호(1602) 및 클러치 제어 신호(1606)를 포함한다. 이 예에서, 제2 가속도 신호(1604)는 일반적으로 제1 가속도 신호(1504)에 대응하며, 예를 들어 달리는 동안 몸통의 변화하는 위치를 나타낼 수 있다. 클러치 제어 신호(1606)는 의류 예(1300)와 같은 브래지어용 클러치 시스템과 같은 클러치 시스템의 작동을 나타낼 수 있다. 제2 위치 신호(1602)로 표시된 러너는 의류 예(1300)의 브래지어를 착용할 수 있다.
도 16의 예에서, 제2 위치 신호(1602)는 도 15의 제1 위치 신호(1502)에 비해 감소된 긴장을 나타낸다. 긴장의 감소는 클러치하고 해제하도록 구성된 적어도 2개의 전극 조립체를 갖는 전기접착 디바이스를 포함하는 시스템의 사용에 기인할 수 있다. 이 전기접착 클러치 시스템은 의류 예(1300)와 같은 의류 물품 내에 내장될 수 있다. 의류 물품은 착용자의 움직임에 따라 인대에 가해지는 긴장을 줄이도록 선택적으로 움켜쥐었다가(클러치) 놓을 수 있다(해제).
예를 들어, 러너는 스포츠 브라 내에 내장된 전기접착 시스템을 갖는 지지 스포츠 브라를 착용할 수 있다. 시스템이 사람이 달리고 있음을 인식하면 시스템은 사람의 달리기 속도에 해당하는 간격으로 통전 및 비통전되도록 전기접착 클러치에 신호를 보낸다. 상향 및/또는 하향 가속시, 클러치는 안정적이고 비탄성적인 위치에서 의류 물품을 정지상태로 유지하도록 통전될 수 있다. 전기접착 클러칭은 움직이는 동안 사람을 지지한다. 시스템이 사람이 더 이상 달리지 않는다는 것을 인식하면 시스템은 전기접착 클러치에 신호를 보내서 끄거나 수면 상태에 들어가도록 하여 의류 품목이 가요성, 순응성의 이완된 상태로 돌아갈 수 있도록 한다.
도 17은 일부 실시예에 따라 신발류에 사용하도록 구성된 전기접착 시스템을 포함한다. 한 가지 예에서, 신발류 물품(1702)은 베이스 부분(1704) 및 신발 스트랩(1706)을 포함한다. 일부 실시예에서, 베이스 부분(1704)은 최대의 편안함과 가요성을 위해 니트 재료로 제조된다. 일부 실시예에서, 신발 스트랩(1706)은 신발 스트랩이 선택적으로 움직이지 못하도록 하거나, 정지상태이거나 단단하게 되도록 하는 전기접착 시스템(예를 들어, 전기접착 시스템(302))을 포함한다. 한 가지 예에서, 신발류(1702)는 전기접착 시스템의 선택적인 지지 시스템에 의해 제공되는 지지 요소를 여전히 가지면서 캐주얼하고 스타일리시한 신발 옵션으로 착용될 수 있다.
예를 들어, 평상복으로도 편안하면서도 달리기용으로도 편안한 슬립온 운동화(slip-on sneaker)는 착용자가 한 운동화를 여러 용도로 착용할 수 있게 한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 신발류(1702)는 신발류(1702)의 갑피 부분을 덮는 스트랩 부분을 포함한다. 스트랩은 스트랩을 신발류에 부착하기 위해 또한, 착용자가 달리기를 하는 경우, 보폭 주기의 일부에서 발을 견고히 감싸고 보폭 주기의 다른 부분에서 발의 감싸는 부분을 이완시킴으로써 지지하기 위해, 전기접착 시스템뿐만 아니라 기계식 접착 시스템을 포함할 수 있다.
신발류(1702)는 스포츠 모드, 칠(chill) 모드 또는 동적 모드를 포함하는 다수의 활동 모드를 지원하도록 구성될 수 있다. 신발류는 (예를 들어, 신발 내 발의 움직임, 가속도계 판독값 또는 다른 적합한 센서로부터의) 감지된 입력에 기초하여 클러치 작동의 레벨 또는 타이밍을 조정할 수 있다. 스포츠 모드는 착용자에게 최고 레벨의 지지력을 제공하여 착용자의 지면과의 충격으로부터 보호한다. 칠 모드는 사용자가 움직임이 심한 상태가 아닐 때 이완된 핏을 제공할 수 있다. 동적 모드는 스포츠 모드와 칠 모드 사이의 하이브리드 핏을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 모드는 착용자로부터의 입력에 기초하여 수동으로 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 모드는 신발류에 의해 또는 전기접착 시스템 내에 있거나 이에 연결된 다른 센서에 의해 자동으로 구성된다. 다른 의류 물품은 상이한 활동 모드를 포함하거나 사용하도록 유사하게 구성될 수 있는 전기접착 시스템을 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 신발류(1702)의 움직임은 전극의 상대 이동을 모니터링하는 것과 같이 클러치 시스템 자체로부터, 또는 가속도계와 같은 움직임 센서로부터 감지될 수 있다. 움직임 정보는 발 지지를 위해 클러치 시스템을 선택적으로 작동시키는 데 사용할 수 있다.
도 18a는 일부 실시예에 따라 전기접착 클러치 시스템에 연결된 하나 이상의 구멍을 갖는 제1 쿨다운 재킷(1800a)과 같은 의류 물품을 포함한다. 제1 쿨다운 재킷(1800a)은 제1 구멍(1802) 및 제2 구멍(1804)과 같은 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 제1 구멍(1802) 및 제2 구멍(1804) 각각은 전기접착 시스템을 포함하거나 사용할 수 있다. 예를 들어, 구멍의 양측부는 클러치 시스템의 각각의 전극을 포함할 수 있다. 전극이 작동되면 구멍이 선택적으로 열리거나 닫힐 수 있다. 즉, 전극이 구멍을 개폐하는 데 사용될 수 있도록 구멍의 양측에 있는 쿨다운 재킷(1800)의 각각의 부분에 전극이 연결되거나 통합될 수 있다.
제1 구멍(1802)에 도시된 바와 같이, 제1 직교 클러치 디바이스(1806) 및 제2 직교 클러치 디바이스(1808)는 제1 구멍(1802)에 의해 제공된 개구에 인접하게 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 구멍의 크기에 따라, 단일 직교 디바이스 또는 다중 직교 디바이스가 사용될 수 있다. 직교 디바이스는 각각 전기접착 시스템(302)과 같은 전기접착 시스템을 포함할 수 있다. 각각의 디바이스는 제1 쿨다운 재킷(1800a)의 텍스타일 또는 다른 재료 내에 내장되거나 연결될 수 있고, 또는 기능적 및/또는 미적 목적을 위해 의류 물품의 최상층 위에 배치될 수 있다.
제2 구멍(1804)의 예에 도시된 바와 같이, 제1 병렬 클러치 디바이스(1810) 및 제2 병렬 클러치 디바이스(1812)가 제2 구멍(1804)에 의해 제공된 개구에 인접하게 위치될 수 있다. 제1 병렬 클러치 디바이스(1810) 및 제2 병렬 클러치 디바이스(1812)는 서로 평행하게 그리고 제2 구멍(1804)의 종방향에 평행하게 위치될 수 있다.
도 18b는 일부 실시예에 따른 제2 쿨다운 재킷(1800b)과 같은 의류 물품을 도시한다. 도 18b의 예에서, 제1 및 제2 측방 구멍(1822, 1828)은 각각의 겨드랑이 아래 영역에서 쿨다운 재킷(1800b)의 몸통 영역을 향해 연장할 수 있다. 재킷의 제1 측에, 클러치 디바이스의 반대로 배향된 또는 직교 전극(1824, 1826)이 제1 측방 구멍(1822)에 의해 제공된 개구에 인접하게 위치될 수 있다. 재킷의 제2 측에서, 평행 전극(1830 및 1832)이 제2 측방 구멍(1828)에 의해 제공되는 개구에 인접하게 위치될 수 있다. 몸통 구멍(1834 및 1838)과 같은 추가 구멍에는 각각의 클러치 디바이스(1836 및 1840)의 대응하는 전극이 제공될 수 있다. 구멍에 인접하거나 부근의 클러치 디바이스의 전극은 구멍을 선택적으로 개방하거나 폐쇄하도록 구성되어 구멍을 통해, 따라서 의류 물품을 통해 착용자에게 공기 흐름을 허용하거나 억제할 수 있다. 다양한 클러치 디바이스 또는 전극에 대한 제어 조립체는 쿨다운 재킷(1800b)의 어느 곳에나 위치할 수 있으며 도시된 예에서는 도시되어 있지 않다. 전극 거동을 제어하기 위한 도체는 재킷을 구성하는 텍스타일 또는 기타 재료를 통해 또는 그에 인접하게 라우팅될 수 있다.
도 18c는 일부 실시예에 따른 제3 쿨다운 재킷(1800c)과 같은 의류 물품을 도시한다. 도 18c의 예에서, 측방 구멍(1816)은 재킷의 상부 후면 부분에서 쿨다운 재킷(1800)의 후면을 가로지른다. 하나 이상의 클러치 디바이스가 그 구멍에 인접하게 연결될 수 있다. 도시된 예에서, 하나 또는 다수의 클러치 디바이스의 다수의 상부 전극(1814)은 측방 구멍(1816)에 직각으로 위치될 수 있고, 하나 또는 다수의 클러치 디바이스의 다수의 하부 전극(1818)은 측방 구멍(1816)에 수직으로 위치될 수 있다. 상부 및 하부 전극의 쌍은 함께 및/또는 독립적으로 클러치하도록 구성될 수 있다.
한 가지 예에서, 제3 쿨다운 재킷(1800c)은 착용자의 온도를 결정하기 위해 온도 센서(130)와 같은 내장된 온도 센서를 포함한다. 착용자의 온도가 특정 임계 온도보다 낮을 때, 다양한 상부 및 하부 전극이 통전되어 측방 구멍(1816) 또는 그 일부를 폐쇄할 수 있다. 착용자의 온도가 지정된 임계 온도보다 높을 때, 상부 및 하부 전극은 비통전되어 텍스타일 재료가 이완되도록 하고 측방 구멍(1816)을 통해 더 많은 기류가 착용자에게 도달하도록 할 수 있다.
일부 실시예에서, 제3 쿨다운 재킷(1800c)은 측방 구멍(1816)을 덮는 플랩(1820)을 포함한다. 플랩(1820)은 구멍 위에 플랩을 물리적으로 연결하는 수동 부착 기구를 포함할 수 있다. 일부 의류 물품은 하나 이상의 구멍 및 각 구멍에 대응하는 플랩 또는 클러치를 포함할 수 있다.
도 18d는 일부 실시예에 따른 제4 쿨다운 재킷(1800d)과 같은 의류 물품을 도시한다. 도 18d의 예에서, 측방 구멍(1842)은 하부 후면 부분에서 쿨다운 재킷(1800)의 후면을 가로지른다. 측방 구멍(1842)을 선택적으로 개폐하기 위해 클러치가 제공될 수 있다. 예를 들어, 클러치는 측방 구멍(1842)의 제1 측을 따라 위치된 상부 클러치 전극(1844)을 포함할 수 있고 측방 구멍(1842)의 반대쪽 제2 측을 따라 위치된 하부 클러치 전극(1846)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 전극은 측방 구멍(1842)과 실질적으로 평행하게 제공되는 세장형 전극을 포함할 수 있다. 상부 및 하부 클러치 전극(1844, 1846)은 구멍(1842)을 폐쇄하기 위해 선택적으로 통전되거나, 구멍(1842)을 개방하기 위해 비통전될 수 있다. 제4 쿨다운 재킷(1800d)의 예는 클러치를 덮는 플랩(1848)을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 전극의 직교 배치와 평행 배치의 조합이 사용될 수 있다. 구멍(들)에 대한 예각 및 둔각 위치 지정을 포함하는 다른 배향이 유사하게 사용될 수 있다. 도 18a 내지 도 18d의 예가 상이한 쿨다운 재킷으로서 제시되지만, 쿨다운 재킷의 다양한 특징은 함께 사용되거나 다양한 치환으로 조합될 수 있다.
도 18e 내지 도 18g는 일부 실시예에 따라 쿨 다운 바지(1851)와 같은 의류 물품을 포함하는 예(1850)를 도시한다. 의류 물품은 레깅스 또는 바지(1851)와 같은 하체 의류 품목일 수 있다. 레깅스 또는 바지(1851)는 구멍을 갖는 다리 패널을 포함할 수 있다. 구멍의 측면 에지 또는 부분은 레깅스 또는 바지의 개구를 선택적으로 개폐하기 위해 하나 이상의 전기접착 클러치 디바이스의 전극에 연결될 수 있다. 구멍의 가능한 위치는 안쪽 허벅지 영역(1854) 또는 바깥쪽 허벅지 영역(1852)을 포함한다.
도 18f에 도시된 바와 같이, 쿨다운 팬츠(1851)는 무릎 영역(1858) 뒤 및/또는 발목 영역(1856)에 구멍을 갖는 패널을 포함할 수 있다. 일반적으로 많은 양의 체온 또는 땀을 생성하는 신체 부위에 해당하는 것과 같은 바지 상의 임의의 다른 위치에 구멍이 제공될 수도 있다. 도 18g에 도시된 바와 같이, 쿨다운 바지(1851)는 텍스타일 시임 또는 주머니에 슬릿을 포함할 수 있고, 구멍에 또는 구멍 아래에 메쉬 층을 포함하여 구멍(1860)에서 메쉬 패널링 의해 나타낸 바와 같이 가요성, 통기성, 그러나 연속적인 의류 물품을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 논의되는 의류 물품 내의 클러치 디바이스 또는 클러치 시스템은 클러치 전극이 서로 끌어당기는 방식으로 동작하도록 구성될 수 있거나, 계합해제 또는 이완되도록 구성될 수 있다. 한 가지 예에서, 클러치 전극, 또는 전극을 포함하는 가먼트의 일부가 서로 반발할 수 있도록 다른 특징이 포함될 수 있다. 즉, 클러치 전극은 체온의 선택적 배출을 제공하거나 땀을 소산시키는 것을 돕기 위해 구멍(예를 들어, 슬릿 또는 포켓)을 개방하도록 구성될 수 있는 구멍 제어 기구의 일부를 포함할 수 있다. 구멍은 전기 신호 작동이 없는 경우 통상 열리거나 통상 닫히는 구성을 실현하기 위해 탄성과 같은 선택적인 기계적 수단을 사용하여 부세될 수 있다.
도 19는 일반적으로, 통기 방법(1900)의 예를 도시한다. 통기 방법(1900)은 제1 클러치 시스템(200), 전기접착 시스템(302), 또는 제2 클러치 시스템(400), 또는 예를 들어 의류 물품을 선택적으로 통기시키기 위해 본 명세서에서 논의된 다른 시스템 또는 디바이스의 다양한 요소를 포함하거나 사용할 수 있다.
블록(1902)에서, 통기 방법(1900)은 물품 상황 또는 신체 상황을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 블록(1902)은 예를 들어 센서(120) 중 하나를 이용하여 웨어러블 물품에 대한 정보 또는 물품 근처에 있거나 착용한 신체에 대한 정보를 검출하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(1902)은 웨어러블 물품의 움직임에 대한 검출 정보, 또는 웨어러블 물품의 온도 또는 수분 함량에 대한 정보를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 한 가지 예에서, 블록(1902)은 물품 착용자의 활동 레벨 또는 물품 착용자의 온도에 대한 정보를 감지하는 것을 포함할 수 있다.
블록(1904)에서, 통기 방법(1900)은 물품 또는 신체에 관한 것과 같은 상황 정보를 특정된 임계값 조건과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록(1904)은 블록(1902)에서 취득된 체온 정보를 임계값 체온과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 블록(1904)은 블록(1902)에서 취득된 움직임 정보를 임계값 움직임 조건과 비교하는 것을 포함할 수 있다.
블록(1906)에서, 통기 방법(1900)은 클러치를 선택적으로 작동시켜 의류 물품을 통기시키기 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록(1906)은 블록(1902)에서 검출된 물품 상황 또는 신체 상황 정보에 기초하여 쿨다운 재킷(1800) 내의 하나 이상의 클러치 디바이스를 작동시키는 것을 포함할 수 있다.
한 가지 예에서, 통기 방법(1900)은 반바지, 레깅스, 바지, 운동용 서포터, 스웨트 팬츠, 또는 통기 시스템을 갖춘 다른 의류 물품을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 상이한 물품에 적용될 수 있다. 한 가지 예에서, 통기 방법(1900)은 하나 이상의 입력에 기초하는 것과 같이 하여, 다수의 상이한 물품 또는 디바이스 사이에서 통기를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어 재킷의 통기구와 바지의 통기구는 체온 센서의 동일한 정보에 응답하는 것과 같이 하여, 함께 작동될 수 있다. 통기 시스템을 포함하거나 사용할 수 있는 의류 물품은 겨드랑이, 가슴 및 등을 포함하는 신체의 고온 부위 또는 땀을 흘리기 쉬운 신체 부위에 착용하도록 구성된 의류 물품을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 20a 및 도 20b는 각각 이완된 그리고 신장된 구성의 모자(2002)의 예(2000)를 도시한다. 도 20c는 모자(2002)의 나머지 부분에 대한 제1 클러치 시스템(200)의 위치 설정을 도시하는 모자(2002)의 일부의 상세한 측면 절취도이다. 제1 클러치 시스템(200)을 설명하지만, 본 명세서에 설명된 임의의 클러치 시스템이 추가로 또는 대안적으로 통합될 수 있음을 인식해야 한다.
모자(2002)는 니트, 직포, 캔버스, 또는 모자로 활용될 수 있는 다른 패브릭 또는 재료와 같은 텍스타일(2004)로 형성된다. 텍스타일(2004) 및 모자(2002)는 보다 일반적으로, 착용자의 머리가 들어갈 수 있고 착용자의 정수리를 덮는 크기의 개구(2006)를 형성한다. 개구에 근접하여 (가려진) 제1 클러치 시스템(200)을 고정하기 때문에, 개구(2006)의 크기를 증가시키는 착용자의 능력이 제한될 수 있다. 제1 클러치 시스템은 본 명세서에 개시된 바와 같은 제1 클러치 시스템(200)의 동작이 본 명세서에 개시된 바와 같은 텍스타일(2004)의 신장을 억제할 수 있도록 텍스타일(2004)에 봉제, 고정 또는 그 외 방식으로 부착될 수 있다.
제1 클러치 시스템(200)은 개구(2006)의 전체가 아닌 일부 주위로 연장되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 제1 클러치 시스템(200)이 개구(2006)의 완전한 원주 주위로 연장될 수 있음을 인식하고 이해해야 한다. 더욱이, 단지 하나의 제1 클러치 시스템(200)이 도시되어 있지만, 다수의 제1 클러치 시스템(200)이 모자(2002)에 포함될 수 있음을 인식하고 이해해야 한다. 추가적인 제1 클러치 조립체(200)는 개구(2006)의 다른 부분 주위에 있을 수 있고, 또는 본 명세서에 개시된 원리와 일치하는 위치의 탄성 또는 신장성을 선택적으로 억제하기 위해 모자(2002) 주위의 다른 곳에 위치될 수 있다.
텍스타일(2004)은 탄성이거나 그렇지 않으면 하나 이상의 치수로 신장될 수 있어, 개구(2006)의 크기가 제1 폭(2008)에서 제1 폭(2008)보다 더 큰 제2 폭(2010)으로 증가할 수 있게 한다. 이 예시의 목적을 위해 단지 2개의 폭이 도시되어 있지만, 개구(2006)의 폭은, 텍스타일(2004)이 파괴되는 일이 없이 신장할 수 있는 능력까지, 폭의 범위에 걸쳐 증감할 수 있음을 인식하고 이해해야 한다. 이와 같이, 제1 폭(2008) 및 제2 폭(2010)은 제한이 아닌 설명의 목적으로 제시된다.
제1 클러치 시스템(200)의 동작은 개구(2006)의 크기를 제1 폭(2008)에서 제2 폭(2010)으로 증가시키는 착용자의 능력을 억제할 수 있다. 예를 들어, 프로세서 회로(304)가 신호 발생기(306)로 하여금 제1 및 제2 전극 조립체(202, 208)를 통전시키면, 제1 클러치 시스템(200)은 팽창하는 것이 금지되고, 결과적으로 개구(2006)는 제1 폭(2008)으로부터 제2 폭(2010)으로 증가할 수 없다. 제1 클러치 시스템(200)의 동작 때문에 모자(2002)는 신호 발생기(306)가 제1 및 제2 전극 조립체(202)를 통전하고 있는 경우 제2 폭(2010)에서 다시 제1 폭(2008)으로 이완되는 것이 금지되지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 결과적으로, 제1 클러치 시스템(200)은 개구(2006)에 대한 최대 폭을 설정하도록 구성될 수 있지만 반드시 개구(2006)의 최소 폭은 설정할 필요는 없다.
도 20c에 도시된 바와 같이, 모자(2002)의 텍스타일(2004)은 제1 클러치 시스템(200) 또는 그의 하나 이상의 구성요소가 위치되는 공동(2012)을 형성할 수 있다. 대안적으로, 제1 클러치 시스템(200)은 직물(2004)의 측면에 고정될 수 있고, 또는 직물(2004)의 층들 사이에 또는 임의의 적합한 구성 또는 기구에 따라 고정될 수 있다.
제1 클러치 시스템(200)은 본 명세서에서 설명된 것과 동일한 제어 시스템에 따라 동작할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 센서가 모자(2002)의 배향 또는 사용을 검출하고 모자(2002)의 사용 환경에 따라 제1 클러치 시스템(200)을 계합(작동) 또는 계합해제할 수 있다.
도 21a 내지 도 21c는 예시적인 실시예에서 제1 클러치 시스템(200)을 슬리브(2102)에 통합하는 것을 도시한다. 슬리브(2102)가 단일의 웨어러블 물품으로 제시되지만, 본 명세서에 개시된 원리는 셔츠나 재킷의 목, 허리 또는 팔 구멍, 바지의 발목 또는 기타 다리 개구부 구멍, 또는 기타 적절한 웨어러블 물품과 같이, 슬리브 또는 다른 구멍 또는 개구를 통합하는 임의의 웨어러블 물품에 적용할 수 있다. 슬리브(2102)는 함께 동작하는 다수의 제1 클러치 시스템(200A, 200B)을 갖는 시스템의 동작을 예시하기 위해 제공된다. 슬리브(2102)는 탄성 또는 신축성이 있고 제1 단부(2108) 및 제1 단부 반대편의 제2 단부(2110)에 개구(2106)를 갖는 일반적으로 관형 형상으로 형성되는 텍스타일 또는 기타 재료로 형성될 수 있다.
슬리브(2102)는 각각 제1 단부(2108) 및 제2 단부(2110)에 근접한 개구(2106) 주위에 위치된 제1 예시적 클러치 시스템(2116) 및 제2 예시적 클러치 시스템(2118)을 포함한다. 제1 예시적 클러치 시스템(2116) 및 제2 예시적 클러치 시스템(2118)은 제1 단부(2108) 및 제2 단부(2110)에 근접한 개구(2106)가 모자(2002)의 개구(2006)와 동일한 방식으로 독립적으로 확장 가능하거나 확장할 수 없도록 독립적으로 제어 가능할 수 있다. 결과적으로, 슬리브(2102)는 제1 단부(2108)와 제2 단부(2110) 중 하나 또는 둘 모두에서 제1 폭(2112) 또는 제2 폭(2114)을 갖도록 할 수 있다. 결과적으로, 도 21b에 도시된 바와 같이, 제1 예시적 클러치 시스템(2116)이 활성화되지만 제2 예시적 클러치 시스템(2118)이 활성화되지 않으면, 제1 단부(2108)에 근접한 개구(2106)는 제1 폭(2112)으로 유지되는 반면, 제2 단부(2110)에 근접한 개구(2106)는 제2 폭(2114)까지 확장될 수 있다. 제1 예시적 클러치 시스템(2116)이 비활성화되면 제1 단부(2108) 부근의 개구(2106) 역시 도 21c에 도시된 바와 같이 제2 폭(2114)으로 확장될 수 있다. 도 21a는 제1 폭(2112)의 제1 단부 및 제2 단부 모두에 근접한 개구(2106)를 갖는 이완된 상태의 슬리브(2102)를 도시한다.
도 22a 및 도 22b는 일반적으로, 전기접착 클러치 디바이스 또는 포켓 클러치에 의해 제어될 수 있는 포켓 개구(2206)를 갖는 포켓 조립체(2204)를 포함하는 의류 예(2202)를 도시한다. 도 22a는 일반적으로, 의류 예(2202)의 평면도를 도시하고, 도 22b는 일반적으로, 부분적으로 개방된 구성의 포켓 조립체(2204)를 도시한다. 클러치 디바이스의 다양한 부분이 도 22b의 예에서 보이고, 클러치 디바이스는 포켓 조립체(2204)의 내부 부분에 대한 접근을 제어할 수 있다.
도 22b의 예에서, 포켓 조립체(2204)는 부분적으로 개방되어 있고, 포켓 에지(2216)는 의류 패브릭(2214) 또는 포켓 조립체(2204)의 베이스 부분으로부터 떨어져 위치한다. 포켓 조립체(2204)가 개방되면, 물체는 포켓 조립체(2204)의 내부 영역(2208)에 쉽게 삽입되거나 제거될 수 있다. 포켓 조립체(2204)는 포켓 에지(2216)에 인접하게 제공된 외부 클러치 전극(2210)을 포함할 수 있고, 포켓 조립체(2204)는 의류 직물(2214)에 또는 그 위에 제공된 내부 클러치 전극(2212)을 포함할 수 있다. 포켓 조립체(2204)가, 예를 들어 기계적 또는 탄성 부세로 인해 또는 전극 사이의 전기접착력의 작동으로 인해, 폐쇄되면, 외부 클러치 전극(2210) 및 내부 클러치 전극(2212)은 실질적으로 서로 정렬되고 인접할 수 있다. 예를 들어, 도 22a의 평면도에서 그리고 포켓 조립체(2204)가 닫히면, 전극은 의류 예(2202)의 텍스타일 또는 패브릭 부분에 의해 가려질 수 있다.
한 가지 예에서, 구멍 제어 기구는 클러치의 전극에 대응하는 텍스타일 영역이 서로 반발하여 구멍(예를 들어, 슬릿 또는 포켓)을 개방하도록 작동하도록 구성될 수 있다. 구멍은 반발 모드에 있을 때 구멍이 반대 구성을 취할 수 있도록 탄성적인 것과 같은 기계적 수단을 사용하여 개방 또는 폐쇄 구성으로 부세될 수 있다. 한 가지 예에서, 포켓의 개구에 클러치 디바이스를 포함하는 외부 클러치 전극(2210) 및 내부 클러치 전극(2212)을 포함하는 것과 같은 포켓 조립체(2204)는 개방 또는 이완된 포켓 구성을 향해 부세될 수 있고, 선택적으로 탄성적인 것과 같은 기계적 수단을 이용하는 것을 포함할 수 있다. 인력 신호(attractive signals)(예를 들어, 반대 극성을 갖는 신호)를 사용하여 포켓 클러치의 전극이 통전되면, 포켓 조립체(2204)의 포켓 개구(2206)는 효과적으로 밀봉 차단될 수 있다. 즉, 통전되면, 사용자는 포켓의 내부 영역(2208)에 물체를 삽입하거나 그로부터 물체를 제거하기 위해 전극 사이에 발생하는 정전기력을 극복해야 할 것이다. 포켓의 개구 제어 기구는 반발하도록 구성되면, 포켓 조립체(2204)의 포켓 개구(2206)는 강제로 개방 구성이 될 수 있다.
한 가지 예에서, 포켓 클러치는 제1 클러치 시스템(200)을 포함하거나 사용할 수 있고, 또는 적응형 지지 시스템(100)의 일부 또는 그 구성요소를 포함할 수 있다. 개구를 통해 포켓 조립체(2204)의 내부 영역(2208)에 대한 접근을 제어할 수 있는 포켓 클러치는 선택적으로, 적응형 지지 시스템(100)의 예로부터의 하나 이상의 센서(120)를 포함하는 것과 같은 센서로부터의 정보를 사용하여 자동으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 포켓 클러치는 가속도계(124)가 움직임(예를 들어, 특정된 활동 레벨 임계값을 충족하거나 초과하는 움직임)을 검출하거나 특정 배향(예를 들어, 위아래가 뒤집히거나 거꾸로 된 배향과 같이 주머니 안에 있는 물체가 떨어질 수 있는 배향 또는 위치)을 검출하면, 포켓을 밀봉 또는 차단하도록 작동될 수 있다.
한 가지 예에서, 포켓 클러치는 특정 배향 또는 움직임 조건 하에서 또는 사용자 명령에 응답하여 포켓 조립체(2204)를 해제하도록 작동될 수 있다. 구멍 또는 포켓 개구(2206)는 따라서 적절한 제어 또는 명령으로 사용자에 의해 접근이 허용되지 않는다면 또는 접근이 허용될 때까지 액세스를 선택적으로 잠금으로써 도난을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 한 가지 예에서, 사용자는 제스처 기반 잠금 또는 잠금 해제 명령을 사용하여 주머니 접근 또는 클러치 거동을 제어할 수 있으며, 제스처 명령은 하나 이상의 센서(120)를 사용하여 검출될 수 있다.
한 가지 예에서, 포켓 클러치는 선택적으로 통전되도록 구성된 노출된(또는 거의 노출되거나 부분적으로 노출된) 전극 부분을 포함할 수 있다. 노출된 전극은 포켓 에지(2216)와 같은 구멍에서 클러치 또는 그 근처에서, 또는 포켓 개구(2205)에서 또는 그 근처의 의류 패브릭(2214)의 외향 표면 상에 외부 클러치 전극(2210) 또는 내부 클러치 전극(2212) 중 하나의 일부를 선택적으로 포함할 수 있고, 또는 별개의 전극을 포함할 수 있다. 노출된 전극은 만졌을 때 제지 충격(deterrent shock)을 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 포켓 조립체(2204)를 폐쇄 구성에 유지하도록 포켓 클러치가 활성화되면, 노출된 전극 부분은 순진한 소매치기의 손에 충격을 가함으로써 도난 제지를 강화하거나 증대시킬 수 있다. 노출된 전극 부분은 사용자에 의해 방전될 수 있고, 또는 포켓 접근을 허용하기 위해 예를 들어 특정 센서 신호에 기초하여 자동으로 방전될 수 있다. 한 가지 예에서, 노출된 전극을 구동하기 위해 제지 충격 회로가 제공될 수 있다. 이 회로는 전원, 캐패시터 및 선택적으로 작은 전류로 비교적 큰 전압을 생성하도록 구성될 수 있는 변압기를 포함할 수 있다.
도 23은 머신(2300)이 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 방법론을 수행하도록 하기 위한 명령(2308)(예: 소프트웨어, 프로그램, 애플리케이션, 애플릿, 앱 또는 기타 실행 가능한 코드)이 포함된 머신(2300)의 개략도이다. 예를 들어, 명령(2308)은 머신(2300)이 클러치 시스템을 제어하는 것과 같이 본 명세서에 기술된 방법 중 임의의 하나 이상을 실행하게 할 수 있다. 명령(2308)은 프로그래밍되지 않은 일반 머신(2300)을 설명되고 예시된 기능을 설명된 방식으로 수행하도록 프로그래밍된 특정 머신(2300)으로 변환한다. 머신(2300)은 독립형 디바이스로서 동작할 수 있고, 또는 여러 다른 클러치 디바이스 또는 클러치 시스템의 작용 또는 작동을 조정하기 위해 다른 머신에 연결(예: 네트워크 연결)될 수 있다. 네트워킹된 전개에서, 머신(2300)은 서버-클라이언트 네트워크 환경에서 서버 머신 또는 클라이언트 머신으로서 동작하거나 피어 투 피어(또는 분산) 네트워크 환경에서 피어 머신으로서 동작할 수 있다. 머신(2300)은 서버 컴퓨터, 클라이언트 컴퓨터, 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 넷북, 셋톱 박스(STB), PDA, 엔터테인먼트 미디어 시스템, 셀룰러 전화, 스마트폰, 모바일 디바이스, 웨어러블 디바이스(예: 스마트 워치), 스마트 홈 디바이스(예: 스마트 어플라이언스), 기타 스마트 디바이스, 웹 어플라이언스, 네트워크 라우터, 네트워크 스위치, 네트워크 브리지, 또는 머신(2300)이 취할 작용을 지정하는 명령(2308)을 순차적으로 또는 그 외 방식으로 실행할 수 있는 임의의 머신을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 단일 머신(2300)만이 도시되어 있지만, "머신"이라는 용어는 본 명세서서 논의된 방법론 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위해 명령(2308)을 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신의 집합체도 포함하는 것으로 한다.
머신(2300)은 버스(2344)를 통해 서로 통신하도록 구성될 수 있는 프로세서(2302), 메모리(2304) 및 I/O 구성요소(2342)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 프로세서(2302)(예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU), 축소 명령 집합 컴퓨팅(RISC) 프로세서, 복합 명령 집합 컴퓨팅(CISC) 프로세서, 그래픽 처리 디바이스(GPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), ASIC, 무선 주파수 집적 회로(RFIC), 다른 프로세서, 또는 이들의 임의의 적절한 조합)는 예를 들어 명령(2308)을 실행하는 프로세서(2306) 및 프로세서(2310)를 포함할 수 있다. "프로세서"라는 용어는 명령을 동시에 실행할 수 있는 두 개 이상의 독립 프로세서("코어"라고도 함)를 포함할 수 있는 멀티-코어 프로세서를 포함하도록 의도한 것이다. 도 23은 다중 프로세서(2302)를 나타내지만, 머신(2300)은 단일 코어를 갖는 단일 프로세서, 다중 코어를 갖는 단일 프로세서(예: 멀티-코어 프로세서), 단일 코어를 갖는 다중 프로세서, 다중 코어를 갖는 다중 프로세서, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
메모리(2304)는 메인 메모리(2312), 정적 메모리(2314) 및 저장 유닛(2316)을 포함하며, 이들 모두 버스(2344)를 통해 프로세서(2302)에 액세스할 수 있다. 메인 메모리(2304), 정적 메모리(2314) 및 저장 유닛(2316)은 본 명세서에 설명된 방법론 또는 기능 중 임의의 하나 이상을 구현하는 명령(2308)을 저장한다. 명령(2308)은 또한, 머신(2300)에 의해 실행되는 동안, 전체적으로 또는 부분적으로, 메인 메모리(2312) 내, 정적 메모리(2314) 내, 저장 유닛(2316) 내 기계-판독가능 매체(2318) 내, 프로세서(2302) 중 적어도 하나 내(예를 들어, 프로세서의 캐시 내), 또는 그 임의의 적절한 조합 내에 상주할 수 있다.
I/O 구성요소(2342)는 입력을 수신하고, 출력을 제공하고, 출력을 생성하고, 정보를 전송하고, 정보를 교환하고, 측정값을 캡처하는 등의 다양한 구성요소를 포함할 수 있다. 특정 머신에 포함된 특정 I/O 구성요소(2342)는 머신 유형에 따라 다르다. 예를 들어, 모바일 폰과 같은 휴대용 머신은 터치 입력 디바이스 또는 기타 이러한 입력 기구를 포함할 수 있는 반면, 헤드리스 서버 머신은 그러한 터치 입력 디바이스를 포함하지 않을 가능성이 높다. I/O 구성요소(2342)는 도 23에 도시되지 않은 많은 다른 구성요소를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 다양한 예시적인 실시예에서, I/O 구성요소(2342)는 출력 구성요소(2328) 및 입력 구성요소(2330)를 포함할 수 있다. 출력 구성요소(2328)는 시각적 구성요소(예를 들어, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 프로젝터 또는 음극선관(CRT)과 같은 디스플레이), 음향 구성요소(예를 들어, 스피커), 햅틱 구성요소(예를 들어, 진동 모터, 저항 기구), 신호 발생기(110) 또는 신호 발생기(306)와 같은 다른 신호 발생기 등을 포함할 수 있다. 입력 구성요소(2330)는 영숫자 입력 구성요소(예: 키보드, 영숫자 입력을 수신하도록 구성된 터치 스크린, 포토-광 키보드 또는 기타 영숫자 입력 구성요소), 포인트 기반 입력 구성요소(예: 마우스, 터치패드, 트랙볼, 조이스틱, 움직임 센서 또는 기타 포인팅 도구), 촉각 입력 구성요소(예: 물리적 버튼, 터치 또는 터치 제스처의 위치 및/또는 힘을 제공하는 터치 스크린 또는 기타 촉각 입력 구성요소), 오디오 입력 구성요소(예: 마이크) 등을 포함할 수 있다.
추가의 예시적인 실시예에서, I/O 구성요소(2342)는 센서(120)를 포함할 수 있는데, 이는 예를 들어 광범위한 다른 구성요소 중에서 생체인식 구성요소(2332), 움직임 구성요소(2334), 환경 구성요소(2336) 또는 위치 구성요소(2338) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체인식 구성요소(2332)는 표정(예: 손짓, 얼굴 표정, 음성 표현, 몸짓 또는 시선 추적)을 검출하고, 생체신호(예: 혈압, 심박수, 체온, 땀, 근육 산소 공급, 뇌파)를 측정하고, 사람을 식별(예: 음성 식별, 망막 식별, 안면 식별, 지문 식별 또는 뇌파도(electroencephalogram) 기반 식별)하는 등의 구성요소를 포함할 수 있다. 움직임 구성요소(2334)는 가속도 센서 구성요소(예: 가속도계), 중력 센서 구성요소, 회전 센서 구성요소(예: 자이로스코프) 등을 포함한다. 환경 구성요소(2336)는 예를 들어 조명 센서 구성요소(예: 광도계), 온도 센서 구성요소(예: 주변 온도를 검출하는 하나 이상의 온도계), 습도 센서 구성요소, 압력 센서 구성요소(예: 기압계), 음향 센서 구성요소(예: 배경 소음을 검출하는 하나 이상의 마이크), 근접 센서 구성요소(예: 근처 물체를 검출하는 적외선 센서), 가스 센서(예: 안전을 위해 유해 가스의 농도를 검출하거나 대기 오염 물질을 측정하는 가스 검출 센서 ) 또는 주변 물리적 환경에 해당하는 표시, 측정 또는 신호를 제공할 수 있는 기타 구성 요소를 포함할 수 있다. 위치 구성요소(2338)는 위치 센서 구성요소(예: GPS 수신기 구성요소), 고도 센서 구성요소(예: 고도가 도출될 수 있는 기압을 검출하는 고도계 또는 기압계), 배향 센서 구성요소(예: 자력계) 등을 포함한다.
통신은 다양한 기술을 사용하여 구현될 수 있다. I/O 구성요소(2342)는, 각각 커플링(2324) 및 커플링(2326)을 통해 머신(2300)을 네트워크(2320) 또는 디바이스(2322)에 연결하도록 동작 가능한 통신 구성요소(2340)를 더 포함한다. 예를 들어, 통신 구성요소(2340)는 네트워크 인터페이스 구성요소 또는 네트워크(2320)와 인터페이스하기 위한 다른 적절한 디바이스를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 통신 구성요소(2340)는 유선 통신 구성요소, 무선 통신 구성요소, 셀룰러 통신 구성요소, NFC(Near Field Communication) 구성요소, 블루투스® 구성요소(예: Bluetooth® Low Energy), Wi-Fi® 구성요소, 및 기타 양식을 통해 통신을 제공하는 기타 통신 구성요소를 포함할 수 있다. 디바이스(2322)는 다른 머신 또는 임의의 다양한 주변 디바이스(예를 들어, USB를 통해 연결된 주변 디바이스)일 수 있다.
또한, 통신 구성요소(2340)는 식별자를 검출할 수 있고, 식별자를 검출하도록 동작할 수 있는 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 구성요소(2340)는 RFID(Radio Frequency Identification) 태그 판독기 구성요소, NFC 스마트 태그 검출 구성요소, 광학 판독기 구성요소(예: UPC(Universal Product Code) 바코드와 같은 1차원 바코드를 검출하는 광학 센서, 다차원 바코드 및 기타 광학 코드) 또는 음향 검출 구성 요소(예: 태그를 붙인 오디오 신호를 식별하는 마이크)를 포함할 수 있다. 또한 IP(Internet Protocol) 지리 위치를 통한 위치, Wi-Fi® 신호 삼각 측량을 통한 위치, 특정 위치를 나타낼 수 있는 NFC 비콘 신호 검출를 통한 위치, 기타 등등의 다양한 정보가 과 같은 통신 구성요소(2340)를 통해 도출될 수 있다.
다양한 메모리(예를 들어, 메모리(2304), 메인 메모리(2312), 정적 메모리(2314) 및/또는 프로세서(2302)의 메모리) 및/또는 저장 유닛(2316)은 본 명세서에서 설명한 방법론 또는 기능 중 하나 이상을 구현하거나 그것에 의해 이용되는 명령 및 데이터 구조(예를 들어, 소프트웨어)의 하나 이상의 세트를 저장할 수 있다. 이들 명령(예를 들어, 명령(2308))은 프로세서(2302)에 의해 실행되면, 개시된 실시예를 구현하도록 하는 다양한 동작을 유발한다.
명령(2308)은 전송 매체를 사용하여, 네트워크 인터페이스 디바이스(예: 통신 구성요소(2340)에 포함된 네트워크 인터페이스 구성요소)를 통해, 그리고 잘 알려진 여러 전송 프로토콜 중 하나(예: 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP))를 사용하여 네트워크(2320)를 통해 전송 또는 수신될 수 있다. 유사하게, 명령(2308)은 디바이스(2322)에 대한 커플링(2326)(예를 들어, 피어-투-피어 커플링)을 통해 전송 매체를 사용하여 전송되거나 수신될 수 있다.
본 개시의 다양한 양태는 본 명세서에서 식별된 활동복 또는 의류 관련 또는 클러치 시스템 문제에 대한 해결책을 제공하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 양태는 의류에 액츄에이터 통합을 위한 유연하고 신축성 있는 방수 봉지화에 관한 것이다.
한 가지 예에서, 양태 1은 의류 물품과 같은 주제를 포함하거나 사용할 수 있는데, 상기 의류 물품은 전기접착 클러치 디바이스를 포함하고, 이 디바이스는 방수 엔클로저를 형성하는 세장형 인케이싱, 상기 방수 엔클로저 내에 위치된 제1 전극 조립체, 및 상기 방수 엔클로저 내에 위치되는 제2 전극 조립체를 포함하며, 제2 전극은 제1 전극과 구별되고, 제1 전극과 적어도 부분적으로 중첩되고 제1 전극에 대해 슬라이드하도록 구성되며, 상기 의류 물품은 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않으면 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이드하도록 구성되고 상기 제1 및 제2 신호가 인가되면 제2 전극 조립체에 대해 정지 상태로 남아있도록 구성될 수 있으며, 상기 의류 물품은 상기 세장형 인케이싱이 그 세장형의 가요성의 인케이싱의 적어도 제1 단부에서 부착되는 텍스타일 재료를 포함하고, 상기 클러치 디바이스의 작동이 선택적으로 상기 의류 물품의 일부가 고정화되거나(예컨대, 정지상태로 또는 고정된 구성 또는 배향으로 남아있게) 움직이도록 (예컨대, 가동성이 되도록, 가요성이 있도록, 또는 그 외 방식으로, 클러치 디바이스, 또는 의류 또는 인케이싱의 적어도 일부의 움직임이 가능하도록) 구성된다.
양태 2는, 탄성 재료로 만들어지거나 이를 포함하는 가요성 인케이싱으로서의 상기 세장형 인케이싱을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1과 임의로 조합될 수 있다.
양태 3은, 상기 인케이싱의 측방향 일부가 리브형 텍스처를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1 또는 2 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 4는, 상기 리브형 텍스처가 고무를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 3와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 5는, 상기 인케이싱의 외향 표면에 발수 마감재를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1 내지 4 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 6은, 상기 전기접착 클러치의 제1 전극 조립체가 상기 세장형 가요성 인케이싱의 제1 단부에 대해 실질적으로 고정되고, 상기 전기접착 클러치의 제2 전극 조립체가 상기 세장형 가요성 인케이싱의 제2 단부에 대해 실질적으로 고정되고, 상기 세장형 인케이싱의 중간 섹션이 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 대해 이동하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1 내지 5 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 7은, 상기 세장형 인케이싱이 상기 제1 및 제2 전극 조립체 둘레에 기밀 끼워맞춤을 형성하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1 내지 6 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 8은, 상기 인케이싱 내측 또는 내부에 제공되고, 상기 클러치 디바이스가 연결될 수 있는 신체의 움직임을 측정하도록 구성되는 가속도계를 포함하고, 상기 전기 신호 발생기는 상기 측정된 움직임에 기초하여 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1 내지 7 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 9는, 상기 가속도계는 상기 클러치 디바이스의 적어도 일부의 가속도 크기를 측정하도록 구성되고, 상기 전기 신호 발생기는 상기 가속도 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 크기 및/또는 주파수 특성을 갖는 신호를 생성하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 8과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 10은, 상기 세장형 인케이싱의 적어도 일부를 비추는 광을 제공하도록 구성된 광원을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 1 내지 9 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 11은, 상기 광원에 의해 제공되는 빛의 밝기는 상기 전극 조립체에 제공되는 제1 신호 및 제2 신호 중 적어도 하나의 특성에 기초하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 10과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 12는 이하의 방법을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 방법은 전기접착 클러치 디바이스를 조립하는 것을 포함하며, 상기 디바이스는 엔클로저를 형성하는 세장형의 가요성 인케이싱, 상기 엔클로저 내에 위치된 제1 전극 조립체, 상기 엔클로저 내에 위치된 제2 전극 조립체-제2 전극은 제1 전극과 구별되고, 제1 전극과 적어도 부분적으로 중첩되고 제1 전극에 대해 슬라이드하도록 구성됨-, 및 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않으면 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이드하도록 구성되고 상기 제1 및 제2 신호가 인가되면 제2 전극 조립체에 대해 정지상태로 남아있도록 구성될 수 있다. 양태 12의 방법은 상기 전기접착 클러치 디바이스의 세장형 가요성 인케이싱의 적어도 제1 단부에 텍스타일 재료를 고정하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 세장형 가요성 인케이싱은 상기 텍스타일 재료가 선택적으로 정지상태로 유지되거나 가요성이 되도록 허용한다.
양태 13은, 상기 세장형 가요성 인케이싱이 상기 클러치 디바이스에 대해 엔크로저를 제공하도록 구성된 방수 탄성 재료를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 14는, 상기 인케이싱의 측방향 일부가 리브형 텍스처를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12 또는 13 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 15는, 상기 리브형 텍스처가 고무형 재료를 구비하거나 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12 내지 14 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 16은, 상기 인케이싱의 외향 표면에 발수 마감재를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12 내지 15 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 17은, 상기 전기접착 클러치의 제1 전극 조립체가 상기 세장형 가요성 인케이싱의 제1 단부에 대해 실질적으로 고정되고, 상기 전기접착 클러치의 제2 전극 조립체가 상기 세장형 가요성 인케이싱의 제2 단부에 대해 실질적으로 고정되고, 상기 세장형 가요성 인케이싱의 중간 섹션이 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 대해 이동하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12 내지 16 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 18은, 상기 세장형 가요성 인케이싱이 상기 제1 및 제2 전극 조립체 둘레에 기밀 끼워맞춤을 형성하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12 내지 17 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 19는, 상기 인케이싱 내에 있거나 그에 연결되고, 상기 클러치 디바이스가 연결되거나 연결될 수 있는 신체의 움직임을 측정하도록 구성되는 가속도계를 포함하고, 상기 전기 신호 발생기는 상기 측정된 움직임에 기초하여 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 12 내지 18 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 20은, 상기 가속도계는 상기 클러치 디바이스의 적어도 일부의 가속도 크기를 측정하도록 구성되고, 상기 전기 신호 발생기는 상기 가속도 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 크기 및/또는 주파수 특성을 갖는 신호를 생성하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 19와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 21은 의류 물품용 전기접착 클러치 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 디바이스는 방수 엔클로저를 형성하는 세장형 가요성 인케이싱, 상기 방수 엔클로저 내에 위치된 제1 전극 조립체, 및 상기 방수 엔클로저 내에 위치된 제2 전극 조립체-제2 전극은 제1 전극과 구별되고, 제1 전극과 적어도 부분적으로 중첩되고 제1 전극에 대해 슬라이드하도록 구성됨-, 및 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않으면 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이드하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되면 제2 전극 조립체에 대해 실질상 고정화되도록(예컨대, 정지상태 또는 움직임 없는 위치에 남아 있게) 구성된다.
양태 22는, 상기 세장형 가요성 인케이싱 내에 위치되고, 상기 클러치 디바이스가 연결될 수 있는 신체의 움직임을 측정하도록 구성되는 가속도계를 포함하고, 상기 전기 신호 발생기는 상기 측정된 움직임에 기초하여 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 21과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 23은, 상기 세장형 가요성 인케이싱의 적어도 일부 또는 그 안의 구성요소를 비추는 광을 제공하도록 구성된 광원을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 21 또는 22 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 24는, 상기 광원용 드라이버를 포함하고, 상기 드라이버는 상기 전기 신호 발생기에 의해 제공되는 제1 신호 및 제2 신호 중 적어도 하나의 크기에 기초하여 상기 광원에 의해 제공되는 빛의 크기 또는 양을 제어하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 23과 선택적으로 조합될 수 있다.
본 개시의 다양한 양태는 전기접착 액추에이터에서 벌크 전하의 축적을 최소화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 양태 25는 이하의 전기접착 클러치 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 디바이스는 제1 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있는 제1 도전성 부분을 포함하는 제1 전극 조립체, 제2 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있는 제2 도전성 부분을 포함하는 제2 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부분에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호는 각각, 교류(AC) 신호의 반대 극성 부분을 포함한다. 양태 25에서, 상기 제1 및 제2 전극 조립체는 적어도 부분적으로 중첩될 수 있고 상기 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 각각의 표면에서 서로에 대해 슬라이드하도록 구성될 수 있다.
양태 26은, 상기 제1 및 제2 전극 조립체 중 적어도 하나는 다른 하나에 대해 선형으로 이동하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 27은, 상기 전기 신호 발생기는 듀티 사이클이 약 50%인 펄스 폭 변조 신호로서 상기 AC 신호를 생성하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 또는 26 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 28은, 상기 전기 신호 발생기는 평균 듀티 사이클이 약 50%인 펄스 폭 변조 신호로서 상기 AC 신호를 생성하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 내지 27 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 29는, 상기 AC 신호가 적어도 약 10 Hz의 주파수를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 내지 28 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 30은, 상기 AC 신호가 적어도 약 50 Hz의 주파수를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 29와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 31은, 상기 클러치 디바이스가 연결될 수 있는 신체의 움직임을 측정하도록 구성되는 가속도계를 포함하고, 상기 신호 발생기는 상기 측정된 움직임에 기초하여 상기 AC 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 내지 30 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 32는, 상기 클러치 디바이스의 움직임을 측정하도록 구성되는 가속도계를 포함하고, 상기 신호 발생기는 상기 측정된 움직임에 기초하여 상기 AC 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 내지 31 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 33은, 상기 가속도계는 상기 클러치 디바이스의 적어도 일부의 가속도 크기를 측정하도록 구성되고, 상기 신호 발생기는 상기 가속도의 측정된 크기에 의존하는 크기 및/또는 주파수 특성을 갖는 상기 AC 신호를 생성하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 32와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 34는, 상기 가속도계는 상기 클러치 디바이스의 적어도 일부의 가속도의 변화의 주파수를 측정하도록 구성되고, 상기 신호 발생기는 상기 가속도의 변화의 측정된 주파수에 의존하는 크기 및/또는 주파수 특성을 갖는 AC 신호를 생성하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 32와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 35는, 상기 클러치 디바이스의 가속도에 대한 또는 상기 클러치 디바이스가 연결될 수 있는 신체의 가속도에 대한 가속도계로부터의 정보에 기초하여 상기 AC 신호를 생성하도록 상기 신호 발생기를 제어하도록 구성된 프로세서 회로를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 내지 34 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 36은, 가속도계를 포함할 수 있고, 상기 프로세서 회로는 상기 가속도계로부터 가속도-표시 신호를 수신하고, 상기 가속도계로부터의 가속도-표시 신호에 기초하여 진동 운동을 식별하고, 상기 식별된 대로의 진동 운동을 기반으로 상기 신호 발생기를 제어하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 35와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 37은, 상기 프로세서 회로는 진동 운동의 크기 또는 주파수 특성을 식별하고, 이에 응답하여, 상기 AC 신호의 크기 특성을 업데이트하여 상기 클러치 디바이스의 전단력 저항 특성을 업데이트하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 36과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 38은, 클러치력 표시를 수신하고, 이에 응답하여 상기 클러치력 표시에 기초하여, 상기 전기 신호 발생기를 제어하여 상기 AC 신호의 주파수 또는 크기 특성을 업데이트하도록 구성된 프로세서 회로를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 25 내지 37 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 39는, 상기 제1 및 제2 전극 조립체의 상대 변위에 대한 정보에 기초하여 클러치력 표시를 제공하도록 구성된 변위 센서를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 38과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 40은, 제어 가능하게 확장 및 수축가능한 부분을 구비하는 웨어러블 가먼트를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 웨어러블 가먼트는 상기 확장 및 수축가능한 부분에 연결된 클러치 디바이스로서, 제1 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있는 실질적으로 평면인 제1 도전성 부분 및 제2 유전 절연체로 적어도 부분적으로 덮일 수 있는 실질적으로 평면인 제2 도전성 부분을 포함하는 상기 클러치 디바이스, 및 상기 클러치 디바이스의 상기 제1 및 제2 도전성 부분에 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하며, 상기 제1 및 제2 신호는 교류(AC) 클러치 제어 신호를 포함한다. 양태 40에서, 상기 클러치 디바이스의 제1 및 제2 도전성 부분은 상기 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 각각의 표면에서 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
양태 41은, 상기 웨어러블 가먼트의 움직임 또는 배향을 감지하도록 구성된 센서를 포함할 수 있거나 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 40과 선택적으로 조합될 수 있다. 양태 40에서, 상기 전기 신호 발생기는 상기 센서로부터의 센서 신호에 기초하여 상기 AC 클러치 제어 신호의 주파수 또는 크기 특성을 업데이트하도록 구성될 수 있고, 상기 센서 신호는 상기 웨어러블 가먼트의 감지된 움직임 또는 배향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
양태 42는, 상기 확장 및 수축가능한 부분의 치수 변화를 측정하도록 구성된 변위 센서를 포함하고, 상기 전기 신호 발생기는 상기 확장 및 수축가능한 부분의 치수의 측정된 변화에 기초하여 상기 AC 클러치 제어 신호의 주파수 또는 크기 특성을 업데이트하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 40 또는 41 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 43은, 상기 전기 신호 발생기는 듀티 사이클이 약 50%인 펄스 폭 변조 신호로서 상기 AC 클러치 제어 신호를 생성하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 40 내지 42 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 44는, 상기 AC 클러치 제어 신호가 적어도 약 10 Hz 및 약 50 Hz 미만의 주파수를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 43과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 45는 이하의 전기접착 클러치 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 디바이스는 평면형 제1 도전성 부분을 포함하는 제1 전극 조립체, 평면형 제2 도전성 부분을 포함하는 제2 전극 조립체, 상기 제1 및 제2 도전부 사이에 마련된 제1 유전체 부재, 상기 전극 조립체의 상기 제1 및 제2 도전성 부분에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호는 각각 교류(AC) 클러치 제어 신호의 반대 극성 부분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 도전성 부분을 포함하는 표면을 따라 적어도 부분적으로 겹칠 수 있다.
양태 46은, 디바이스 하우징을 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 디바이스 하우징에 대해 실질적으로 고정될 수 있고, 상기 제2 전극 조립체는 상기 디바이스 하우징 및 제1 전극 조립체에 대해 이동하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 45와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 47은, 상기 유전체 부재가 상기 제1 도전성 부분에 연결되고 상기 디바이스의 제1 도전성 부분과 제2 도전성 부분 사이에 제공되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 45 또는 46 중 임의의 하나 이상의 것과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 48은, 상기 제2 도전성 부분에 결합되고, 상기 제1 유전체 부재와 상기 제2 전극 조립체의 제2 도전성 부분 사이에 제공되는 제2 유전체 부재를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 47과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 49는, 상기 전기 신호 발생기는 평균 듀티 사이클이 약 50%인 펄스 폭 변조 신호로서 상기 AC 클러치 제어 신호를 생성하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 45 내지 48 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 50은, 상기 AC 클러치 제어 신호가 적어도 약 10 Hz 및 약 50 Hz 미만의 주파수를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 49와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 51은, 상기 클러치 디바이스의 움직임을 측정하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 상기 신호 발생기는 상기 측정된 움직임에 기초하여 상기 AC 클러치 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 45 내지 50 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태는 전기접착 액추에이터의 마모를 최소화하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 양태 52는, 착용자의 신체 일부가 들어갈 수 있도록 구성된 개구를 형성하는 텍스타일, 및 상기 텍스타일에 고정되고 상기 개구의 적어도 일부 주위로 연장되는 전기접착 클러치를 포함하는 적응형 웨어러블 물품을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있다. 양태 52에서, 상기 전기접착 클러치는 제1 도전성 부재 및 상기 제1 도전성 부재에 적용되고 상기 제1 도전성 부재의 강성보다 큰 강성을 갖는 제1 폴리머 기판을 포함하는 제1 전극 조립체, 및 부분적으로 상기 제1 도전성 부재 위에 놓이는 제2 도전성 부재, 및 상기 제2 도전성 부재에 적용되고 상기 제2 도전성 부재의 강성보다 더 큰 강성을 갖는 제2 폴리머 기판을 포함하는 제2 전극 조립체를 포함할 수 있다. 이 예에서, 상기 제1 및 제2 도전성 부재는 서로 근접하고, 상기 제1 및 제2 폴리머 기판은 서로에 대해 원위로 할 수 있다. 양태 52는, 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부재에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하거나 사용할 수 있으며, 여기서 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호는 인가되지 않는 경우 상기 제2 전극 조립체 대해 측방향으로 슬라이드하고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 제2 전극 조립체에 대해 정지상태로 남아 있도록 구성될 수 있다. 양태 52에서, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우, 상기 개구는 크기가 커질 수 있게 할 수 있다.
양태 53은, 상기 전기접착 클러치가 상기 제1 및 제2 전극 조립체가 내부에 위치되는 방수 인케이싱을 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 52와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 54는, 탄성 방수 인케이싱으로서의 상기 방수 인케이싱은, 그 탄성 방수 인케이싱에 힘이 가해질 수 없을 때 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 53과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 55는, 상기 제1 폴리머 기판은 제1 접착층이 있는 상기 제1 도전성 부재에 적용되고, 상기 제1 폴리머 기판은 제2 접착층이 있는 상기 제2 도전성 부재에 적용되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 52 내지 54 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 56은, 상기 제1 및 제2 폴리머 기판이 폴리올레핀 발포체인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 55와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 57은, 상기 제1 및 제2 폴리머 기판이 약 0.25 mm의 두께를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 56과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 58은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 신호 발생기에 작동적으로 연결되고 상기 전기 신호 발생기로 하여금 수신된 대로의 입력에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 인가하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 52 내지 57 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 59는, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 상기 적응형 의류 물품의 검출된 상태에 기초하여 센서 신호를 출력하도록 구성된 센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서 신호를 입력으로서 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 58과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 60은, 상기 센서는 가속도계, 자이로 또는 압력 센서 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 59와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 61은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 사용자로부터의 명령을 수신하고, 상기 컨트롤러에 의해 입력으로서 수신될 수 있는 명령을 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 사용자 입력부를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 52 내지 60 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 62는, 적응형 웨어러블 물품을 제조하는 방법을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 방법은, 착용자의 신체 일부가 들어가는 것을 허용하도록 구성된 개구를 포함하도록 텍스타일을 형성하는 단계, 및 상기 개구의 적어도 일부 주위로 연장되는 전기접착 클러치 를 상기 텍스타일에 고정하는 것을 포함한다. 한 하지 예에서, 상기 전기접착 클러치는 제1 도전성 부재 및 상기 제1 도전성 부재에 적용되고 상기 제1 도전성 부재의 강성보다 큰 강성을 갖는 제1 폴리머 기판을 포함하는 제1 전극 조립체, 및 부분적으로 상기 제1 도전성 부재 위에 놓이는 제2 도전성 부재, 및 상기 제2 도전성 부재에 적용되고 상기 제2 도전성 부재의 강성보다 더 큰 강성을 갖는 제2 폴리머 기판을 포함하는 제2 전극 조립체를 포함하고, 상기 제1 및 제2 도전성 부재는 서로 근접하고 상기 제1 및 제2 폴리머 기판은 서로에 대해 원위로 한다. 양태 62는 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부재에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않으면 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이드하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되면 제2 전극 조립체에 대해 정지상태로 남아 있도록 구성될 수 있으며, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우, 상기 개구는 크기가 커질 수 있게 허용되거나 가능하게 될 수 있다.
양태 63은, 상기 전기접착 클러치가 상기 제1 및 제2 전극 조립체가 내부에 위치되는 방수 인케이싱을 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 62와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 64는, 탄성 방수 인케이싱으로서의 상기 방수 인케이싱은, 그 탄성 방수 인케이싱에 힘이 가해질 수 없을 때 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 63과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 65는, 상기 제1 폴리머 기판은 제1 접착층이 있는 상기 제1 도전성 부재에 적용되고, 상기 제1 폴리머 기판은 제2 접착층이 있는 상기 제2 도전성 부재에 적용될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 62 내지 64 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 66은, 상기 제1 및 제2 폴리머 기판이 폴리올레핀 발포체를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 65와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 67은, 상기 제1 및 제2 폴리머 기판이 약 0.25 mm의 두께를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 66과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 68은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 신호 발생기에 작동적으로 연결되고 상기 전기 신호 발생기로 하여금 수신된 대로의 입력에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 인가하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 62 내지 67 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 69는, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 상기 적응형 의류 물품의 검출된 상태에 기초하여 센서 신호를 출력하도록 구성된 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서 신호를 입력으로서 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 68과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 70은, 상기 센서는 가속도계, 자이로 또는 압력 센서 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 62와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 71은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 사용자로부터의 명령을 수신하고, 상기 컨트롤러에 의해 입력으로서 수신될 수 있는 명령을 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 사용자 입력부를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 62 내지 70 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태는 의류에 사용하기 위한 전기접착 시스템에 관한 것이다. 예를 들어, 양태 72는 착용자용 지지 가먼트를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 지지 가먼트는 지지 영역 부근에 위치된 착용자의 신체 부분의 변위를 조정 가능하게 억제하도록 구성된 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층, 및 상기 텍스타일 층의 일부에 부착된 중공 스트랩을 포함한다. 양태 72에서, 상기 중공 스트랩은 제1 전극 조립체, 적어도 부분적으로 중첩되는 상기 제1 전극 조립체와 별개의 것이고, 상기 제1 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이드하도록 구성된 제2 전극 조립체, 및 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 하나 이상의 신호를 제공하는 전기 신호 발생기를 구비한 전기접착 클러치 디바이스를 감싸고 있다. 양태 72에서, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 상기 지지 가먼트가 상기 지지 영역에 인접한 신체 부위의 변위를 허용하는 양을 선택적으로 조정하도록 구성될 수 있다.
양태 73은, 상기 지지 가먼트가 스포츠 브라이고, 상기 지지 영역은 상기 스포츠 브라의 컵인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 72와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 74는, 상기 중공 스트랩은 제1 중공 스트랩, 제1 전기접착 클러치로서의 상기 전기접착 클러치 및 제1 컵으로서의 상기 컵을 포함하고, 상기 지지 가먼트는 제2 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 제2 부분에 부착되어, 제2 전기접착 클러치 디바이스 및 상기 스포츠 브라의 제2 컵으로서의 상기 제2 지지 영역을 감싸는 제2 중공 스트랩을 포함할 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 73과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 75는, 상기 제1 및 제2 중공 스트랩 각각은 선택적으로 클러치하거나 조이고 이완하거나 계합해제하도록 개별적으로 제어 가능한 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 74와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 76은, 신호 발생기를 포함하고, 상기 신호 발생기는 하나 이상의 전기 신호를 상기 제1 및 제2 전기접착 클러치에 제공하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 74와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 77은, 상기 제1 클러치 및 제2 클러치는, 상기 지지 가먼트가 서로 실질적으로 동시에 신체 부위의 변위를 허용하는 양을 선택적으로 조정하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 76과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 78은, 상기 지지 가먼트는 운동용 서포터이고, 상기 중공 스트랩은 상기 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 우측에 부착된 우측 중공 스트랩일 수 있고, 상기 지지 가먼트는 상기 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 좌측에 부착된 좌측 중공 스트랩을 더 포함할 수 있고, 상기 우측 및 좌측 중공 스트랩은 착용자의 신체 부위의 변위를 선택적으로 억제하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 72 내지 77 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 79는, 상기 제1 및 제2 중공 스트랩 각각에 대해 마련되고, 상기 스트랩이 조여지거나 및/또는 이완되면 스트랩의 변화를 측정하도록 구성된 변위 센서를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 78과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 80은, 상기 제1 및 제2 전극 조립체는 각각의 표면에서 부분적으로 겹치는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 72 내지 79 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 81은, 선택적으로 클러치하거나 조이고 이완하기 위해 상기 전기접착 클러치에 하나 이상의 신호를 제공하도록 구성된 신호 발생기를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 72 내지 80 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 82는, 전기접착 클러치의 움직임을 측정하고 그 측정된 움직임에 기초하여 하나 이상의 신호를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 72 내지 81 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 83은, 상기 지지 가먼트는 착용자가 임계값보다 높은 가속도 율에 있을 수 있을 때 조이고 착용자가 임계값보다 낮은 가속도 율에 있을 때 이완하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 82와 선택적으로 조합될 수 있다. 즉, 양태 83은 측정된 움직임이 착용자가 임계 가속도를 초과함을 나타내는 경우 제1 및 제2 전극 조립체를 움직이지 못하도록 구성되고, 그렇지 않으면 제1 및 제2 전극 조립체 중 하나 또는 둘 다의 움직임을 허용하도록 구성된 상기 클러치 디바이스를 포함할 수 있다.
양태 84는, 상기 제1 및 제2 중공 스트랩이 방수 인케이싱인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 72 내지 83 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 85는, 이하의 방법을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 방법은 지지 영역을 갖는 지지 가먼트의 텍스타일 층을 형성하는 단계, 및 상기 텍스타일 층의 일부에 부착되는 중공 스트랩을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 중공 스트랩은 실질적으로 평면인 제1 도전성 부분 및 실질적으로 평면인 제2 도전성 부분을 갖는 전기접착 클러치 디바이스를 감싸고, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 상기 텍스타일 층의 착용자의 신체 부분에 대한 상기 지지 영역의 움직임을 선택적으로 억제하거나 허용한다.
양태 86은, 상기 지지 가먼트가 스포츠 브라이고, 상기 지지 영역은 상기 스포츠 브라의 컵인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 85와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 87은, 상기 중공 스트랩은 제1 중공 스트랩, 상기 전기접착 클러치는 제1 전기접착 클러치이고, 상기 지지 가먼트는 상기 텍스타일 층의 제2 부분에 부착된 제2 중공 스트랩을 포함할 수 있고, 상기 제2 중공 스트랩은 실질적으로 평면인 제1 도전성 부분 및 실질적으로 평면인 제2 도전성 부분을 갖는 제2 전기접착 클러치 디바이스를 감싸는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 86과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 88은, 신호 발생기를 포함하고, 상기 신호 발생기는 하나 이상의 전기 신호를 상기 제1 및 제2 전기접착 클러치에 제공하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 87과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 89는, 상기 제1 클러치 및 제2 클러치가 실질상 동시에, 즉 서로 동시에 선택적으로 조이고 이완하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 88과 선택적으로 조합될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 클러치 디바이스는 실질적으로 동시에 작동 또는 해제되도록 구성될 수 있다.
양태 90은, 상기 지지 가먼트는 운동용 서포터이고, 상기 중공 스트랩은 상기 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 우측에 부착된 우측 중공 스트랩이고, 상기 지지 가먼트는 상기 지지 영역을 형성하는 텍스타일 층의 좌측에 부착된 좌측 중공 스트랩을 더 포함할 수 있고, 상기 우측 및 좌측 중공 스트랩은 착용자의 신체 부위의 변위를 선택적으로 억제하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 85 내지 89 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 91은, 상기 전기접착 클러치의 가속도를 측정하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 상기 지지 가먼트는 착용자가 임계값보다 높은 가속도 율에 있을 수 있을 때 조이고 착용자가 임계값보다 낮은 가속도 율에 있을 때 이완하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 85 내지 90 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다. 즉, 양태 91은 신체 부위의 가속도를 측정하는 것을 포함할 수 있고, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 측정된 가속도가 임계 가속도보다 클 때 작동하도록 구성될 수 있고 그렇지 않으면 해제되도록 구성된다.
양태 92는, 상기 지지 영역의 선택적인 조임 및 이완과 함께 상기 클러치 디바이스의 전계발광 부분을 작동시키는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 85 내지 91 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 93은, 이하의 의류 물품을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 의류 물품은 지지 가먼트에 선택적으로 연결하기 위한 모듈식 패널을 포함하고, 상기 모듈식 패널은 제1 전극 조립체, 적어도 부분적으로 중접하는 제1 전극 조립체와 별개의 것이고 제1 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이딩하도록 구성된 제2 전극 조립체 및 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 하나 이상의 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 구비하는 전기접착 클러치 디바이스를 포함하고, 상기 전기접착 클러치는 상기 지지 가먼트에 연결되면 상기 지지 가먼트가 상기 지지 영역에 근접한 신체 부위의 변위를 허용하는 양을 선택적으로 조정하도록 구성된다.
양태 94는, 상기 모듈식 패널이 상기 전기접착 클러치의 가속도를 측정하도록 구성된 가속도계를 더 포함하고, 상기 클러치 디바이스는 상기 측정된 가속도와 특정된 임계값 가속도 사이의 관계에 기초하여 작동하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 93과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 95는, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 클러치 디바이스의 작동과 함께 조명하도록 구성될 수 있는 전계발광 구성요소를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 93 또는 94 중 의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 96은, 의류 물품과 함께 사용하기 위한 모듈식 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 디바이스는 상기 의류 물품 상의 대응하는 인터페이스와 기계적으로 연결하도록 구성된 인터페이스, 및 제1 전극 조립체, 적어도 부분적으로 중첩되는 제1 전극 조립체와 별개의 것이고 제1 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이딩하도록 구성된 제2 전극 조립체, 및 상기 제1 및 제2 전극 조립체 하나 이상의 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하는 전기접착 클러치 디바이스를 포함한다.
양태 97은, 상기 모듈식 디바이스의 인터페이스는 상기 모듈식 디바이스를 상기 의류 물품과 연결하기 위해 훅-앤-루프 파스너를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 96과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 98은, 상기 모듈식 디바이스의 인터페이스는 상기 모듈식 디바이스를 상기 의류 물품과 연결하기 위해 하나 이상의 자기 파스너를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 96 또는 97 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 99는, 상기 모듈식 디바이스의 인터페이스가 상기 의류 물품 상의 대응 인터페이스에 연결되는 경우 상기 의류 물품의 지지 영역에서의 상기 착용자의 부속기관의 변위를 상기 의류 물품이 허용하는 양을 상기 전기접착 클러치 디바이스가 선택적으로 제어하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 96 내지 98 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 100은, 가속도계를 포함할 수 있고, 상기 클러치 디바이스는 상기 가속도계로부터의 정보에 응답하여 선택적으로 작동하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 99와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 101은, 의류 물품을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 의류 물품은 사용자의 부속기관을 지지하도록 구성된 지지 부분, 상기 지지 부분에 연결되고 사용자의 허리 또는 몸통을 중심으로 착용하도록 구성된 밴드 부분, 상기 지지 부분 및 밴드 부분에 연결되는 확장성 부재, 상기 확장성 부재에 클러치 디바이스를 연결하도록 구성된 인터페이스를 포함한다.
양태 102는, 상기 지지 부분은 사용자의 가슴(예를 들어, 가스 조직)을 수용하고 지지하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 101과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 103은, 상기 지지 부분은 사용자의 가랑이 영역(예를 들어, 페니스 또는 고환)을 수용하고 지지하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 101 또는 102 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 104는, 상기 확장성 부재는 추가로 후퇴하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 101 내지 103 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 105는, 상기 인터페이스는 훅-앤-루프 유형 파스너의 후크 부분 또는 루프 부분을 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 101 내지 104 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태는 의류 핏 또는 형태에 관한 것이다. 예를 들어, 양태 106는, 착용자의 신체 일부가 들어갈 수 있도록 구성된 개구를 형성하는 텍스타일, 및 상기 텍스타일에 고정되고 상기 개구의 적어도 일부 주위로 연장되는 전기접착 클러치를 포함하는 적응형 의류 물품을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있다. 상기 전기접착 클러치는 제1 도전성 부재를 포함하는 제1 전극 조립체, 부분적으로 제1 도전성 부재 위에 놓이는 제2 도전성 부재를 포함하는 제2 전극 조립체, 및 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부재에 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함할 수 있다. 양태 106에서, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않을 때 상기 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이딩하고 상기 제1 및 제2 신호가 인가될 때 상기 제2 전극 조립체에 대해 정지상태로 유지되도록 구성될 수 있다. 양태 106에서, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우, 상기 개구는 크기가 커질 수 있게 할 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 없을 때 상기 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이딩하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 적용되면 상기 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 움직이지 못하도록 구성될 수 있다. 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 신호가 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 인가되면 상기 개구의 크기가 변경되는 것을 억제하거나 저항하는 것을 돕도록 사용되거나 구성될 수 있고, 상기 개구의 크기는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 조정 가능할 수 있다.
양태 107는, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체가 내부에 위치되는 방수 인케이싱을 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 106과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 108는, 탄성 방수 인케이싱으로서의 상기 방수 인케이싱은, 그 탄성 방수 인케이싱에 힘이 가해질 수 없을 때 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 107과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 109는, 상기 텍스타일이 방수 텍스타일이고, 상기 텍스타일은 상기 제1 및 제2 전극 조립체 둘레에 방수 시일을 형성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 106 내지 108 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 110은, 탄성 텍스타일으로서의 상기 텍스타일은, 그 텍스타일에 힘이 가해지지 않는 경우 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 부세된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 109와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 111은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 신호 발생기에 작동적으로 연결되고 상기 전기 신호 발생기로 하여금 수신된 대로의 입력에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 인가하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 106 내지 110 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 112는, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 상기 적응형 의류 물품의 검출된 상태에 기초하여 센서 신호를 출력하도록 구성된 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서 신호를 입력으로서 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 111과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 113은, 상기 센서는 가속도계, 자이로 또는 압력 센서 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 112와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 114는, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 사용자로부터의 명령을 수신하고, 상기 컨트롤러에 의해 입력으로서 수신될 수 있는 명령을 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 사용자 입력부를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 111 내지 113 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 115는, 상기 적응형 의류 물품은 모자인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 106 내지 114 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 116은, 상기 적응형 의류 물품은 착용자의 팔 또는 다리 주위에 착용되도록 구성된 슬리브인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 106 내지 115 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 117은, 상기 개구는 상기 의류 물품 내에 있는 또는 그 의류 물품에 연결된 포켓의 개구 또는 구멍 부분인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 106 내지 116 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 118은, 하기 방법을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 방법은 착용자의 신체 부위가 들어가는 것을 허용하도록 구성된 개구를 갖는 텍스타일을 형성하는 단계, 및 상기 개구의 적어도 일부 둘레에 연장하는 전기접착 클러치를 상기 텍스타일에 고정하는 단계를 포함한다. 양태 118에서, 상기 전기접착 클러치는 제1 도전성 부재를 포함하는 제1 전극 조립체, 상기 제1 도전성 부재 위에 부분적으로 놓일 수 있는 제2 도전성 부재를 포함하는 제2 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부재에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않으면 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이드하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되면 제2 전극 조립체에 대해 정지상태로 남아 있도록 구성될 수 있으며, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우, 상기 개구는 크기가 커질 수 있게 되어 있다.
양태 119는, 상기 전기접착 클러치가 상기 제1 및 제2 전극 조립체가 내부에 위치되거나 위치될 수 있는 방수 인케이싱을 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 118과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 120은, 탄성 방수 인케이싱으로서의 상기 방수 인케이싱은, 그 탄성 방수 인케이싱에 힘이 해제되거나 가해지지 않으면 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 119와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 121은, 상기 텍스타일이 방수 텍스타일이고, 상기 텍스타일은 상기 제1 및 제2 전극 조립체 둘레에 방수 시일을 형성하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 118 내지 120 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 122은, 탄성 텍스타일으로서의 상기 텍스타일은, 그 텍스타일에 힘이 해제되거나 가해지지 않는 경우 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 121과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 123은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 신호 발생기에 작동적으로 연결되고 상기 전기 신호 발생기로 하여금 수신된 대로의 입력에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 인가하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 118 내지 122 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 124는, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 상기 적응형 의류 물품의 검출된 상태에 기초하여 센서 신호를 출력하도록 구성된 센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서 신호를 입력으로서 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 123과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 125는, 상기 센서는 가속도계, 자이로 또는 압력 센서 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 124와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 126은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 사용자로부터의 명령을 수신하고, 상기 컨트롤러에 의해 입력으로서 수신될 수 있는 명령을 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 사용자 입력부를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 124 또는 125 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 127은 하기 가먼트를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 가먼트는 가먼트 베이스층, 상기 가먼트 베이스층에 적어도 부분적으로 부착된 포켓 부분으로서 그 포켓 부분의 제1 에지에 포켓 구멍을 포함하는 것인, 포켓 부분과, 제1 및 제2 전극을 포함하는 전기접착 클러치 조립체를 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 포켓 부분의 제1 에지에서 상기 포켓 구멍에 또는 그 근처에서 연결될 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 가먼트 베이스층에 연결될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 전극은 전기접착 클러치 조립체의 작동에 따라 상기 포켓 구멍을 선택적으로 닫고, 폐쇄되거나 밀봉된 위치에 유지되도록 구성될 수 있다.
양태 128은, 상기 전기접착 클러치 조립체용 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 각각의 전기 신호를 상기 제1 및 제2 전극에 제공하여 상기 클러치 조립체를 제어하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 127과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 129는, 가속도계를 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 가속도계로부터의 정보에 기초하여상기 제1 및 제2 전극에 상기 각각의 전기 신호를 제공하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 128과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 130은, 상기 가속도계는 상기 가먼트의 착용자의 배향 또는 자세를 측정하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 가속도계를 이용하여 측정한 상기 배향 또는 자세 정보에 기초하여 상기 각각의 전기 신호를 상기 제1 및 제2 전극에 제공하도록 구성될 수 있다 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 129와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 131은, 상기 가속도계는 상기 가먼트의 착용자에 대한 활동 레벨 정보를 측정하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 가속도계를 이용하여 측정한 상기 활동 레벨 정보에 기초하여 상기 각각의 전기 신호를 상기 제1 및 제2 전극에 제공하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 129와 선택적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태는 선택적으로 통기되는 의류에 관한 것이다. 예를 들어,
양태 132는 의류 물품을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 의류 물품은 그 물품 중의 구멍, 상기 의류 물품과 연결되거나 통합되고 상기 의류 물품 중의 상기 구멍을 선택적으로 개폐하도록 구성된 전기접착 클러치 디바이스, 상기 개구를 선택적으로 개폐하기 위한 하나 이상의 신호를 상기 클러치 디바이스에 전송하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함한다.
양태 133은, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 상기 가요성 구멍을 통한 공기 흐름을 허용하기 위해 상기 구멍을 개방하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132와 선택적으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 상기 전기접착 클러치 디바이스의 전극은 계합해제되어 상기 구멍을 열고 그 구멍을 통한 공기 흐름을 허용하도록 구성될 수 있다.
양태 134는, 상기 구멍을 덮는 플랩을 포함하고, 상기 플랩은 상기 전기접착 클러치 디바이스에 연결되고 상기 구멍을 선택적으로 덮고 덮지 않도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132 또는 132와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 135는, 상기 구멍 위에 상기 플랩을 물리적으로 연결하기 위한 수동 부착 기구를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 134와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 136은, 상기 구멍은 복수의 구멍 중 제1 구멍이고, 상기 플랩은 복수의 플랩 중 제1 플랩이고, 상기 제1 플랩은 상기 제1 구멍에 대응하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 134와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 137은, 상기 전기접착 클러치 디바이스에 연결된 온도 센서를 포함하고, 상기 플랩은 상기 물품의 착용자가 임계 온도 미만의 온도를 가질 때 상기 구멍을 덮고, 상기 착용자가 임계 온도보다 높은 온도를 가질 때 상기 구멍을 덮지 않도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 136과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 138은, 상기 복수의 구멍 중 각각의 구멍이 상기 복수의 플랩 중 대응 플랩을 갖고, 각 플랩은 대응 전기접착 클러치 디바이스를 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 136과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 139는, 상기 물품은 하체 의류 품목이고, 좌측 레그 패널 및 우측 레그 패널을 포함할 수 있고, 이 패널들은 상기 우측 및 좌측 레그 패널의 하측 부분을 가로지르는 세장형 수직 구멍을 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132 내지 138 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 140은, 상기 구멍은 수평으로 배향되고 상기 의류 물품을 가로질러 측방향으로 연장되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132 내지 139 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 141은, 상기 의류 물품이 상체 의류 품목이고, 이 상체 의류 품목은 상체의 등 측을 가로지르는 세장형 수평 구멍과, 대응하는 세장형 수평 플랩을 가지는 상체 등 패널을 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132 내지 140 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 142는, 상기 전기접착 클러치 디바이스에 연결된 온도 센서를 포함하고, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 상기 물품의 착용자의 온도에 기초하여 상기 구멍을 선택적으로 개폐하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132 내지 141 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 143은, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 제1 및 제2 전극 조립체를 구비하며, 상기 전기 신호 발생기는 제1 및 제2 신호를 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 제공하도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 신호는 교류 클러치 제어 신호의 반대 극성 성분인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 132 내지 142 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 144는, 하기 방법을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있으며, 상기 방법은 의류 물품에 구멍을 형성하는 단계, 상기 의류 물품에 상기 의류 물품의 구멍을 선택적으로 개폐하도록 구성된 전기접착 클러치 디바이스를 통합하는 단계, 하나 이상의 신호를 상기 클러치 디바이스에 전송하여 상기 구멍을 선택적으로 개방 및/또는 폐쇄하도록 구성된 전기 신호 발생기를 상기 의류 물품에 통합하는 단계를 포함한다.
양태 145는, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 상기 구멍을 통한 공기 흐름을 허용하기 위해 상기 구멍을 개방하도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 144와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 146은, 상기 구멍을 덮기 위한 플랩을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 플랩은 상기 전기접착 클러치 디바이스에 연결되고 상기 구멍을 선택적으로 덮고 덮지 않도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 144 또는 145 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 147은, 상기 전기접착 클러치 디바이스에 연결된 온도 센서를 통합하는 단계를 포함하고, 상기 플랩은 상기 물품의 착용자가 임계 온도 미만의 온도를 가질 때 상기 구멍을 덮고, 상기 착용자가 임계 온도보다 높은 온도를 가질 때 상기 구멍을 덮지 않도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 146과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 148은, 상기 구멍은 수평으로 배향되고 상기 의류 물품을 가로질러 측방향으로 연장되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 144 내지 147 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 149는, 상기 전기접착 클러치 디바이스는 제1 및 제2 전극 조립체를 구비하며, 상기 전기 신호 발생기는 제1 및 제2 신호를 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 제공하도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 신호는 교류 전기접착 클러치 제어 신호의 반대 극성 부분인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 144 내지 148 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 150은, 상기 물품은 하체 의류 품목이고, 좌측 레그 패널 및 우측 레그 포함할 수 있고, 이 패널들은 상기 우측 및 좌측 레그 패널의 하측 부분을 가로지르는 세장형 수직 구멍을 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 144 내지 149 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 151은, 상기 구멍 위에 상기 플랩을 물리적으로 연결하기 위한 수동 부착 기구를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 146와 선택적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태는 의류에서 전기접착 또는 정전기 디바이스의 격리에 관한 것이다. 예를 들어, 양태 152는 이하의 전기접착 클러치용 전극 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 선행 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 전극 디바이스는, 평면형 도전성 부재, 및 그 도전성 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 도전성 부재의 적어도 제1 표면에 인접하게 제공되는 가요성 폴리머 기판, 및 유전체 부재를 포함하고, 상기 유전체 부재는 상기 도전성 부재의 반대쪽의 제2 표면에 인접하게 제공되는 제1 부분, 및 상기 도전성부재의 제1 측면 에지에 인접하게 제공되고 상기 가요성 폴리머 기판에 연결되는 제2 부분을 포함한다.
양태 153은, 상기 유전체 부재는 상기 도전성 부재의 상기 제1 측면 에지 반대쪽의 제2 측면 에지에 인접하여 제공되고, 상기 가요성 폴리머 기판에 연결되는 제3 부분을 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 154는, 상기 폴리머 기판은 상기 도전성 부재의 제1 측면 에지에 연결된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 또는 153과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 155는, 상기 평면형 도전성 부재는 상기 폴리머 기판에 증착된 금속을 포함하고, 상기 유전체 부재는 상기 금속 상에 증착된, 실질상 비도전성 재료를 포함할 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 154 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 156은, 상기 유전체 부재는 공기의 유전율보다 클 수 있는 전기 유전율을 갖는 탄성 유전성 잉크를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 155 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 157은, 상기 도전성 부재의 제1 표면에 인접한 상기 유전체 부재의 두께가 약 30 마이크로미터 미만일 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 156 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 158은, 상기 하우징은 상기 폴리머 기판 또는 유전체 부재의 일부에 제공된 도전성 패스스루를 갖고, 상기 하우징은 상기 도전성 부재를 기밀하게 격리하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 157 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 159는, 상기 유전체 부재는 가요성 유전체 재료를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 158 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 160은, 상기 하우징의 유전체 부재 측에 제공되는 평활화제를 포함하고, 상기 평활화제는 상기 하우징의 마찰 계수 특성을 감소시키도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 159 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 161은, 상기 하우징 및 도전성 부재는 가요성 또는 순응성 부재인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 152 내지 160 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 162는, 이하의 전기접착 클러치 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 디바이스는 제1 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있는 제1 도전성 부분을 포함하는 제1 전극 조립체, 제2 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있는 제2 도전성 부분을 포함하는 제2 전극 조립체를 포함하고, 상기 제1 및 제2 도전성 부분은 상이한 폭을 갖고, 상기 제1 및 제2 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 각각의 표면에서 적어도 부분적으로 중첩될 수 있으며, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 도전성 부분의 길이 방향으로 상기 제2 전극 조립체에 대해 이동 가능할 수 있다.
양태 163은, 클러치 프레임을 포함하고, 상기 제2 전극 조립체는 상기 클러치 프레임에 대해 움직이지 못할 수 있고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 클러치 프레임에 대해 이동 가능할 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 162과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 164는, 상기 제1 및 제2 도전성 부분은 상이한 표면적 특성을 갖는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 162 또는 163과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 165는, 상기 제1 도전성 부분의 제1 평면 표면이 상기 제2 도전성 부분의 제2 평면 표면과 평행하게 정렬되고 중첩될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 162 내지 164 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 166은, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 도전성 부분의 폭 방향으로 상기 제2 전극 조립체에 대해 가동가능한 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 162 내지 165 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 167은, 상기 도전성 부분이 평행하고 적어도 부분적으로 겹치도록 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 연결하도록 구성된 클러치 프레임을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 166과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 168은, 탄성 텐셔너가 상기 클러치 프레임과 상기 제1 전극 조립체를 연결하고, 상기 탄성 텐셔너는 상기 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 표면에서 표면 접촉하도록 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 부세하도록 구성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 167과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 169는, 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부분에 제1 및 제2 신호를 각각 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호는 교류(AC) 클러치 제어 신호의 각각의 부분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호에 응답하여 인력 전기접착력이 상기 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체 사이에서 발달할 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 162 내지 168 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 170은, 이하의 전기접착 클러치용 전극 디바이스를 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 전극 디바이스는 제1 기판, 상기 가요성 기판 상에 배치되고 높이, 폭 및 길이를 갖는 전기 도전성 제1 트레이스, 및 상기 기판 반대편의 상기 도전성 트레이스 상에 배치된 유전체 부재를 포함하고, 상기 유전체 부재의 적어도 일부는 상기 제1 트레이스의 측면 에지 위로 연장되고 상기 가요성 기판과 연결될 수 있다.
양태 171은, 상기 제1 기판은 박막 폴리머 기판을 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 172는, 상기 유전체 부재는 상기 제1 트레이스의 여러 측면에 걸쳐 연장하고, 상기 제1 트레이스의 적어도 일부를 상기 제1 기판에 대해 봉입하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 또는 171과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 173은, 외부 클러치 신호 드라이버 및 상기 제1 트레이스에 전기적으로 결합되는 도전성 패스스루를 포함하고, 상기 도전성 패스스루는 상기 제1 기판 또는 유전체 부재를 통과하여 전기 신호 경로를 제공하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 172와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 174는, 상기 유전체 부재는 상기 제1 트레이스 및 상기 제1 기판의 표면 상에 증착된 유전성 잉크를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 내지 173 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 175는, 상기 유전체 부재는 상기 제1 트레이스 및 상기 제1 기판의 표면 상에 인쇄된 유전체 폴리머를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 내지 174 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 176은, 상기 유전체 부재의 유전율이 공기의 유전율보다 클 수 있음을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 내지 175 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 177은, 상기 유전체 부재의 유전율이 공기의 유전율보다 작을 수 있음을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 내지 176 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 178은, 상기 제1 트레이스에 인접한 상기 유전체 부재의 두께가 약 30 마이크로미터 미만일 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 내지 177 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 179는, 상기 제1 트레이스 반대편의 유전체 부재 상에 제공된 폴리머 평활화제를 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 170 내지 178 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태는 텍스타일 및 기타 재료와 함께 전기접착 디바이스 또는 그 구성요소를 사용하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 양태 180은, 이하의 웨어러블 물품을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 웨어러블 물품은 착용자가 착용하도록 구성된 텍스타일, 및 상기 텍스타일에 고정된 전기접착 클러치를 포함하고, 이 클러치는 제1 도전성 부재를 포함하는 제1 전극 조립체, 부분적으로 상기 제1 도전성 부재 위에 놓이는 제2 도전성 부재를 포함하는 제2 전극 조립체, 상기 제1 및 제2 전극 조립체가 내부에 위치될 수 있는 탄성 인케이싱으로서, 상기 탄성 인케이싱은 탄성 인케이싱의 제1 위치에서 상기 제1 도전성 부재와 제1 결합을 형성하고, 상기 제1 위치와 상이한 탄성 인케이싱의 제2 위치 부근에서 상기 제2 도전성 부재와 제2 결합을 형성하는 것인 상기 탄성 인케이싱, 및 상기 전극 조립체의 상기 제1 및 제2 도전성 부재에 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않는 경우 상기 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이딩하고 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 제2 전극 조립체에 대해 정지 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 양태 180에서, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우, 상기 개구는 크기가 커질 수 있게 할 수 있다.
양태 181은, 상기 탄성 인케이싱은 방수 탄성 인케이싱인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 180과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 182는, 상기 탄성 방수 인케이싱은, 그 탄성 방수 인케이싱으로부터 힘이 제거되면 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 181과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 183은, 상기 탄성 방수 인케이싱은 상기 제1 및 제2 도전성 부재와 각각 제1 및 제2 결합을 형성하도록 구성된 폴리머로부터 적어도 부분적으로 형성될 수 있는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 182와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 184는, 상기 폴리머가 열가소성 폴리우레탄(TPU)인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 183과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 185는, 상기 제1 도전성 부분이 상기 제1 결합이 형성될 수 있는 제1 위치에 근접하게 홀을 형성하고 상기 제2 도전성 부재가 상기 제2 결합이 형성될 제2 위치에 근접하게 홀을 형성하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 184와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 186은, 상기 제1 및 제2 도전성 부재가 마일라로 형성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 185와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 187은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 신호 발생기에 작동적으로 연결되고 상기 전기 신호 발생기로 하여금 수신된 대로의 입력에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 인가하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 180 내지 186 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 188은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 상기 적응형 의류 물품의 검출된 상태에 기초하여 센서 신호를 출력하도록 구성된 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서 신호를 입력으로서 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 180 내지 187 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 189는, 상기 센서는 가속도계, 자이로 또는 압력 센서 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 188과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 190은, 이하의 적응형 의류 물품을 제조하는 방법을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 상기 선행하는 양태 또는 예 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 양태로서, 상기 방법은 착용자가 착용하도록 구성된 텍스타일을 형성하는 단계, 및 상기 텍스타일에 전기접착 클러치를 고정하는 단계를 포함하고, 상기 전기접착 클러치는 제1 도전성 부재를 포함하는 제1 전극 조립체, 부분적으로 상기 제1 도전성 부재 위에 놓이는 제2 도전성 부재를 포함하는 제2 전극 조립체, 상기 제1 및 제2 전극 조립체가 내부에 위치될 수 있는 탄성 인케이싱으로서, 상기 탄성 인케이싱은 탄성 인케이싱의 제1 위치에서 상기 제1 도전성 부재와 제1 결합을 형성하고, 상기 제1 위치와 상이한 탄성 인케이싱의 제2 위치 부근에서 상기 제2 도전성 부재와 제2 결합을 형성하는 것인 상기 탄성 인케이싱, 및 상기 전극 조립체의 상기 제1 및 제2 도전성 부재에 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 및 제2 신호가 인가되지 않는 경우 상기 제2 전극 조립체에 대해 측방향으로 슬라이딩하고 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 제2 전극 조립체에 대해 정지 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 양태 190에서, 상기 전기접착 클러치는 상기 제1 및 제2 전극 조립체에 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우 상기 개구의 크기 증가를 억제하도록 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호가 인가되는 경우, 상기 개구는 크기가 커질 수 있게 할 수 있다.
양태 191은, 상기 탄성 인케이싱은 방수 탄성 인케이싱인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 190과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 192는, 상기 탄성 방수 인케이싱은, 그 탄성 방수 인케이싱으로부터 힘이 제거되면 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 이완된 위치로 되돌리도록 구성된 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 191과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 193은, 상기 탄성 방수 인케이싱은 상기 제1 및 제2 도전성 부재와 각각 제1 및 제2 결합을 형성하도록 구성된 폴리머로부터 적어도 부분적으로 형성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 192와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 194는, 상기 폴리머가 열가소성 폴리우레탄(TPU)인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 193과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 195는, 상기 제1 도전성 부분이 상기 제1 결합이 형성될 수 있는 제1 위치에 근접하게 홀을 형성하고 상기 제2 도전성 부재가 상기 제2 결합이 형성될 제2 위치에 근접하게 홀을 형성하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 194와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 196은, 상기 제1 및 제2 도전성 부재가 마일라로 형성되거나 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 195와 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 197은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 신호 발생기에 작동적으로 연결되고 상기 전기 신호 발생기로 하여금 수신된 대로의 입력에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 인가하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 190 내지 196 중 임의의 하나 이상과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 198은, 상기 전기접착 클러치는, 상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되고 상기 적응형 의류 물품의 검출된 상태에 기초하여 센서 신호를 출력하도록 구성된 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서 신호를 입력으로서 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 197과 선택적으로 조합될 수 있다.
양태 199는, 상기 센서는 가속도계, 자이로 또는 압력 센서 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있거나, 또는 포함하도록 양태 198와 선택적으로 조합될 수 있다.
이들 비제한적 양태 각각은 그 자체로 존재할 수 있거나, 본 명세서의 다른 곳에서 논의된 하나 이상의 다른 양태, 예 또는 특징과 다양한 치환 또는 조합으로 결합될 수 있다.
상기 설명은 상세한 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면에 대한 참조를 포함한다. 도면은 예시로서 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 도시한다. 이들 실시예는 본 명세서에서 "예"라고도 한다. 이러한 예는 도시되거나 설명된 것 이외에 요소를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자는 도시되거나 설명된 요소만이 제공되는 예도 고려한다. 또한, 본 발명자는 본 명세서에 나타내거나 설명한 특정 예(또는 그의 하나 이상의 양태)와 관련하여 또는 다른 예(또는 그의 하나 이상의 양태)와 관련하여 도시되거나 설명된 요소(또는 그의 하나 이상의 양태)의 임의의 조합 또는 치환을 사용하는 예를 고려한다.
본 문서에서, 단수형 용어들("a" 또는 "an")은, 특허 문헌들에서 일반적인 바와 같이, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 임의의 다른 사례 또는 사용에 독립적으로, 하나 또는 하나보다 많은 것을 포함하도록 사용된다. 본 문서에서, "또는"이라는 용어는 비배타적 논리합(nonexclusive or)을 지칭하기 위해 사용되는 것으로, "A 또는 B"는, 달리 지시되지 않는 한, "A, 그러나 B는 아님", "B, 그러나 A는 아님", 및 "A 및 B"를 포함한다. 본 문서에서, 용어들 "포함하는(including)" 및 "여기서(in which)"는 각각의 용어들 포함하는(comprising)" 및 "여기서(wherein)"의 평이한 영어 등가물로서 사용된다. 또한, 이하의 청구항들에서, "포함하는(including 및 comprising)"이라는 용어들은 개방형(open-ended)이며, 즉, 청구항에서 이러한 용어 이후에 열거되는 것들 이외의 요소들을 포함하는 시스템, 디바이스, 물품, 또는 프로세스가 여전히 그 청구항의 범위 내에 속하는 것으로 간주된다. 또한, 이하의 청구항들에서, 용어 "제1", "제2", 및 "제3" 등은 단지 라벨로서 사용되고, 그들의 대상에 수치적 요건들을 부과하는 것을 의도되지 않는다.
"평행한", "수직하는", "둥근" 또는 "정사각형"과 같은 기하학적 용어는 맥락상 이와 달리 지시되지 않는 한 절대적인 수학적 정확성을 필요로 하는 것으로 의도된 것은 아니다. 그 대신, 이러한 기하학적 용어는 제조상 또는 균등한 기능에 기인한 변형예를 감안하고 있다. 예를 들어, 어떤 요소가 "둥근", 또는 "대체로 둥근" 것으로 기술되는 경우라면, 정확히 원형이 아닌 구성요소(예컨대 약간 기다랗거나 다면의 다각형인 것)라도 본 설명에 의해 포괄된다.
본 명세서에 기술된 방법 예는 적어도 부분적으로 머신 또는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 일부 예는 상기 예에서 설명된 바와 같은 방법을 수행하기 위해 전자 디바이스를 구성하도록 동작 가능한 명령에 의해 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체 또는 머신-판독가능 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방법의 구현예는 마이크로코드(microcode), 어셈블리 언어 코드(assembly language code), 고급 언어 코드(higher-level language code) 등과 같은 코드를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 다양한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능 명령을 포함할 수 있다. 코드는 컴퓨터 프로그램 제품의 부분을 형성할 수도 있다. 또한, 예에서, 코드는 예로서 실행 중에 또는 다른 시간에, 하나 이상의 휘발성, 비일시적(non-transitory), 또는 비휘발성 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체 상에 유형적으로(tangibly) 저장될 수 있다. 이들 유형의 컴퓨터-판독가능 매체의 예는 하드 디스크, 이동식 자기 디스크, 이동식 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크 및 디지털 비디오 디스크), 자기 카세트, 메모리 카드 또는 스틱, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM) 등을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 설명은 예시적인 것이고, 제한을 의도하지 않는다. 예를 들어, 전술한 예(또는 그 하나 이상의 양태)는 서로 조합하여 사용될 수도 있다. 다른 실시예가, 예컨대 상기 설명을 고찰시에 통상의 기술자에 의해 사용될 수 있다. 요약서는 독자가 기술적 개시내용의 특성을 신속하게 확인할 수 있도록 제공된다. 이는 청구범위의 범주 또는 의미를 해석하거나 한정하는데 사용되지 않을 것이라는 이해를 갖고 제출된다. 또한, 상기 설명에서, 다양한 구성이 본 개시내용을 능률화하기 위해 함께 그룹화될 수도 있다. 이는 청구되지 않은 개시된 구성이 임의의 청구항에 필수적이라는 것을 의도하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 오히려, 본 발명의 주제는 특정 개시된 실시예의 모든 구성보다 작은 것일 수 있다. 따라서, 이하의 청구범위는 이에 의해 예 또는 실시예로서 상세한 설명에 합체되어 있고, 각각의 청구항은 개별 실시예로서 자립하고, 이러한 실시예는 다양한 조합 또는 치환에서 서로 조합될 수 있는 것으로 고려된다. 본 발명의 범주는 이러한 청구범위에 부여되는 등가물의 전체 범주와 함께, 첨부된 청구범위를 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (28)

  1. 전기접착 클러치용 전극 디바이스로서,
    평면형 도전성 부재; 및
    상기 도전성 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 하우징
    을 포함하고, 상기 하우징은
    상기 도전성 부재의 적어도 제1 표면에 인접하게 마련되는 가요성 폴리머 기판; 및
    유전체 부재를 포함하고, 이 유전체 부재는 도전성 부재의 반대쪽의 제2 표면에 인접하게 마련되는 제1 부분 및 도전성 부재의 제1 측면 에지에 인접하게 마련되고 상기 가요성 폴리머 기판에 연결되는 제2 부분을 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유전체 부재는, 도전성 부재의 제1 측면 에지 반대쪽의 제2 측면 에지에 인접하여 마련되고 상기 가요성 폴리머 기판에 연결되는 제3 부분을 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가요성 폴리머 기판은 도전성 부재의 제1 측면 에지에 연결되는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평면형 도전성 부재는 가요성 폴리머 기판 상에 증착된 금속을 포함하고, 상기 유전체 부재는 상기 금속 상에 증착된, 실질상 비전기도전성 재료를 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유전체 부재는 공기의 전기 유전율보다 큰 전기 유전율을 갖는 탄성 유전성 잉크를 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전성 부재의 제1 표면에 인접한 유전체 부재의 두께는 약 30 마이크로미터 미만인 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 가요성 폴리머 기판 또는 유전체 부재의 일부에 마련된 도전성 패스스루(pass-through)를 포함하고, 상기 하우징은 도전성 부재를 기밀하게 격리하도록 구성되는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유전체 부재는 가요성 유전체 재료를 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 유전체 부재 측에 마련되는 평활화제를 포함하고, 상기 평활화제는 하우징의 마찰 계수 특성을 감소시키도록 구성되는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하우징과 도전성 부재는 가요성인 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  11. 전기접착 클러치 디바이스로서,
    제1 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 제1 도전성 부분을 포함하는 제1 전극 조립체; 및
    제2 유전 절연체에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 제2 도전성 부분을 포함하는 제2 전극 조립체
    를 포함하고, 상기 제1 및 제2 도전성 부분은 상이한 폭을 갖고,
    상기 제1 및 제2 전극 조립체는 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 각각의 표면에서 적어도 부분적으로 중첩되며,
    상기 제1 전극 조립체는 제1 도전성 부분의 길이 방향으로 제2 전극 조립체에 대해 이동 가능한 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 클러치 프레임을 더 포함하고, 상기 제2 전극 조립체는 클러치 프레임에 대해 움직이지 않고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 클러치 프레임에 대해 이동 가능한 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도전성 부분은 상이한 표면적 특성을 갖는 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제1 도전성 부분의 제1 평면 표면이 제2 도전성 부분의 제2 평면 표면과 평행하게 정렬되고 중첩되는 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제1 전극 조립체는 제1 도전성 부분의 폭 방향으로 상기 제2 전극 조립체에 대해 이동 가능한 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 도전성 부분들이 평행하고 적어도 부분적으로 중첩되도록 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체를 연결하게 구성된 클러치 프레임을 더 포함하는 전기접착 클러치 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 클러치 프레임과 제1 전극 조립체를 연결하는 탄성 텐셔너(tensioner)를 더 포함하고, 상기 탄성 텐셔너는 상기 제1 및 제2 전극 조립체를 제1 및 제2 유전 절연체를 포함하는 표면에서 표면 접촉하도록 부세하게 구성되는 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  18. 제11항에 있어서, 상기 전극 조립체의 제1 및 제2 도전성 부분에 각각 제1 및 제2 신호를 제공하도록 구성된 전기 신호 발생기를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호는 교류(AC) 클러치 제어 신호의 각각의 부분을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 신호에 응답하여 인력 전기접착력이 상기 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체 사이에서 발달하는 것인 전기접착 클러치 디바이스.
  19. 전기접착 클러치용 전극 디바이스로서,
    제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 높이, 폭 및 길이를 갖는 전기 도전성 제1 트레이스; 및
    상기 기판 반대편의 도전성 트레이스 상에 배치된 유전체 부재
    를 포함하고, 상기 유전체 부재의 적어도 일부는 제1 트레이스의 측면 에지 위로 연장되고, 상기 제1 기판과 연결되는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 기판은 박막 폴리머 기판을 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  21. 제19항에 있어서, 상기 유전체 부재는 제1 트레이스의 여러 측면에 걸쳐 연장하고, 상기 제1 트레이스의 적어도 일부를 상기 제1 기판에 대해 봉입하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  22. 제21항에 있어서, 외부 클러치 신호 드라이버 및 상기 제1 트레이스에 전기적으로 결합되는 도전성 패스스루를 더 포함하고, 상기 도전성 패스스루는 상기 제1 기판 또는 유전체 부재를 통과하여 전기 신호 경로를 제공하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  23. 제19항에 있어서, 상기 유전체 부재는 제1 트레이스 및 제1 기판의 표면 상에 증착된 유전성 잉크를 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  24. 제19항에 있어서, 상기 유전체 부재는 제1 트레이스 및 제1 기판의 표면 상에 인쇄된 유전체 폴리머를 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  25. 제19항에 있어서, 상기 유전체 부재의 유전율은 공기의 유전율보다 큰 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  26. 제19항에 있어서, 상기 유전체 부재의 유전율은 공기의 유전율보다 작은 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  27. 제19항에 있어서, 상기 제1 트레이스에 인접한 유전체 부재의 두께는 약 30 마이크로미터 미만인 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
  28. 제19항에 있어서, 상기 제1 트레이스 반대편의 유전체 부재 상에 마련된 폴리머 평활화제를 더 포함하는 것인 전기접착 클러치용 전극 디바이스.
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