KR20240051623A - 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 연결부 - Google Patents

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KR20240051623A
KR20240051623A KR1020220131512A KR20220131512A KR20240051623A KR 20240051623 A KR20240051623 A KR 20240051623A KR 1020220131512 A KR1020220131512 A KR 1020220131512A KR 20220131512 A KR20220131512 A KR 20220131512A KR 20240051623 A KR20240051623 A KR 20240051623A
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김동현
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 사용자의 상체에 장착될 수 있는 착용부, 사용자의 움직임을 보조할 수 있는 동력을 제어하고 전달할 수 있는 구동부, 상기 착용부와 상기 구동부를 연결하고 사용자의 상체 움직임에 대응되어 탄성적으로 형상이 변경될 수 있는 연결부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부는, 탄성을 가지고 기 설정된 하나의 방향으로 밴딩될 수 있는 적어도 하나의 탄성 프레임, 및 상기 탄성 프레임이 타 방향으로 밴딩되는 것을 제한할 수 있는 서브 밴드를 포함하고, 상기 탄성 프레임의 일 면과 상기 서브 밴드의 일 면은 서로 길이 방향으로 마주보도록 배치되고, 상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드를 향하는 방향으로 굴곡지도록 형성되고, 상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드의 일 면에 고정될 수 있다.

Description

웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 연결부{WEARABLE DEVICE AND CONNECTION PART OF THE WEARABLE DEVICE}
본 발명은 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 연결부에 관한 것이다.
최근 고령화 사회가 심화됨에 따라서 관절에 문제가 있어서 이에 대한 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들이 보행을 원활하게 할 수 있는 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다.
보행자의 보행을 보조할 수 있는 착용형 보조 장치 혹은 보행 보조 장치에 있어서, 착용감 및 사용성을 개선할 수 있는 보조 장치가 필요한 실정이다.
특히, 사용자의 상체에 착용되는 웨어러블 장치의 경우 사용자의 상체 거동에 따라 프레임의 일 부분의 형상이 변형됨으로써 착용감을 향상시킬 수 있는 웨어러블 장치가 요구된다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시예에 따른 목적은 사용자의 상체의 움직임에 대응되어 탄성을 가지고 형상이 변형될 수 있는 웨어러블 장치의 연결부를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 사용자의 상체의 움직임에 대응되어 탄성을 가지고 형상이 변형될 수 있는 웨어러블 장치의 연결부를 구비하는 웨어러블 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 사용자의 상체에 장착될 수 있는 착용부, 사용자의 움직임을 보조할 수 있는 동력을 제어하고 전달할 수 있는 구동부, 상기 착용부와 상기 구동부를 연결하고 사용자의 상체 움직임에 대응되어 탄성적으로 형상이 변경될 수 있는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 연결부는, 사용자의 상체를 앞으로 굽히는 제1 방향으로 밴딩될 수 있다.
상기 연결부는, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로의 밴딩이 방지될 수 있다.
상기 연결부는, 탄성을 가지고 상기 제1 방향으로 밴딩될 수 있는 탄성 프레임, 및 상기 탄성 프레임이 상기 제2 방향으로 밴딩되는 것을 방지할 수 있는 서브 밴드를 포함할 수 있다.
상기 탄성 프레임의 일 면과 상기 서브 밴드의 일 면은 서로 길이 방향으로 마주보도록 배치되고, 상기 탄성 프레임과 상기 서브 밴드의 양 단부는 각각 연결되어 고정될 수 있다.
상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드를 향하는 방향으로 굴곡지도록 형성될 수 있다.
상기 서브 밴드는 상기 탄성 프레임의 양 단부 사이에서 장력을 제공하고, 상기 탄성 프레임이 상기 제2 방향으로 밴딩되는 것을 방지할 수 있다.
상기 착용부는 사용자의 상체의 상부를 감싸는 가슴 착용부와 사용자의 요부를 감싸는 허리 착용부를 포함하고, 상기 연결부의 일 단부는 상기 가슴 착용부에 고정되고, 상기 연결부의 타 단부는 상기 허리 착용부에 고정될 수 있다.
상기 구동부는 상기 탄성 프레임의 일 면에 장착될 수 있다.
상기 연결부는, 사용자의 상체 후면의 형상에 대응되어 탄성을 가지고 기 설정된 하나의 방향으로 밴딩될 수 있는 복수 개의 탄성 프레임, 및 상기 복수 개의 상기 탄성 프레임이 타 방향으로 밴딩되는 것을 제한할 수 있는 서브 밴드를 포함할 수 있다.
상기 연결부는 사용자의 흉추 형상에 대응되어 일 방향으로 밴딩될 수 있는 제1 탄성 프레임과 사용자의 요추 및 골반 형상에 대응되어 일 방향으로 밴딩될 수 있는 제2 탄성 프레임을 포함할 수 있다.
상기 제1 탄성 프레임은 상기 서브 밴드의 일 면에 배치되고, 상기 제2 탄성 프레임은 상기 서브 밴드의 타 면에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부는, 탄성을 가지고 기 설정된 하나의 방향으로 밴딩될 수 있는 적어도 하나의 탄성 프레임, 및 상기 탄성 프레임이 타 방향으로 밴딩되는 것을 제한할 수 있는 서브 밴드를 포함하고, 상기 탄성 프레임의 일 면과 상기 서브 밴드의 일 면은 서로 길이 방향으로 마주보도록 배치되고, 상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드를 향하는 방향으로 굴곡지도록 형성되고, 상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드의 일 면에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부는 사용자의 상체의 움직임에 대응되어 탄성을 가지고 형상이 변형될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 사용자의 상체의 움직임에 대응되어 탄성을 가지고 형상이 변형될 수 있는 웨어러블 장치의 연결부를 구비할 수 있다.
도1은 사용자가 일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 착용한 형상을 나타낸다.
도2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부의 입체도롤 나타낸다.
도3은 사용자의 상체 움직임을 나타낸다.
도4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부의 구동 형상을 나타낸다.
도5는 복수 개의 탄성 프레임을 포함하는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부를 나타낸다.
도6은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 구동부를 나타낸다.
도7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 착용부를 나타낸다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 실시예들의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 실시예에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. 일 실시예를 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
다만, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서, 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지는 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 일 실시예에 따른 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도1은 사용자가 일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 착용한 형상을 나타낸다.
도1을 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 착용부(10), 연결부(20) 및 구동부(30)를 포함할 수 있다.
착용부(10)는 사용자의 신체에 착용될 수 있다. 착용부(10)는 예컨대 사용자의 상체에 착용될 수 있다. 착용부(10)는 사용자의 상체에 밀착되어 사용자의 상체의 일 부분을 지지할 수 있다. 착용부(10)의 일 부분은 연결부(20)의 일부분과 맞닿될 수 있다. 착용부(10)는 연결부(20)를 통하여 구동부(30)와 연결될 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 동력을 전달받을 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 사용자의 신체의 거동을 보조할 수 있는 저항력 또는 보조력을 전달받을 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 저항력/보조력이 전달됨으로 인하여 발생되는 사용자 상체의 반력(reaction force, 反力)을 지지할 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 저항력/보조력이 전달됨으로 인하여 발생되는 반력을 사용자의 상체 부위로 분산시킬 수 있다. 착용부(10)는 사용자의 어깨와 가슴 근위를 감싸는 형태로 형성되는 가슴 착용부를 포함할 수 있다. 착용부(10)는 사용자의 요부를 감싸는 형태로 형성되는 허리 착용부를 포함할 수 있다. 착용부(10)에는 사용자의 신체(예컨대, 팔 또는 다리)를 보조할 수 있는 보조 프레임(미도시)이 연결될 수 있다.
연결부(20)는 착용부(10)에 장착될 수 있다. 연결부(20)의 양 단부는 착용부(10)에 연결될 수 있다. 연결부(20)는 구동부(30)와 착용부(10)를 기구적으로 연결할 수 있다. 예컨대 연결부(20)의 일 단부는 착용부(10)의 가슴 착용부에, 타 단부는 착용부(10)의 허리 착용부에 연결되어 고정될 수 있다. 연결부(20)의 일 부분에는 구동부(30)가 장착될 수 있다. 연결부(20)는 구동부(30)가 하중에 의하여 하방으로 이탈되지 않도록 구동부(30)를 지지할 수 있다. 연결부(20)는 구동부(30)의 하중을 착용부(10)로 전달하여 분산시킬 수 있다. 연결부(20)는 사용자의 상체 거동에 따라 형상이 변화될 수 있다. 연결부(20)는 예컨대 사용자의 상체 거동에 따라 탄성을 가지고 밴딩(bending)될 수 있다. 연결부(20)는 예컨대 사용자의 상체 거동에 대응되도록 일 방향으로 밴딩될 수 있다. 연결부(20)는 탄성을 가지고 일 방향으로 밴딩될 수 있는 벤딩 프레임과, 벤딩 프레임의 타 방향 밴딩을 방지할 수 있는 서브 밴드를 포함할 수 있다. 일 방향으로 밴딩 가능한 연결부(20)의 구체적인 동작 및 구성은 후술할 도2 내지 도5에서 상세히 설명한다.
구동부(30)는 연결부(20)에 연결될 수 있다. 구동부(30)는 연결부(20)의 탄성 프레임에 연결될 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 거동을 보조하거나 제어할 수 있는 동력을 생성하고 제어할 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 거동을 보조하거나 제어할 수 있는 동력을 착용부(10)에 전달할 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 거동을 보조하거나 제어할 수 있는 동력을 착용부(10)에 연결되는 보조 프레임에 전달할 수 있다. 구동부(30)는 연결부(20)의 탄성 프레임에 부착될 수 있다. 구동부(30)는 사용자가 웨어러블 장치를 착용한 상태에서 사용자의 상체 후면에 위치될 수 있다. 구동부는 구동 요소, 전원 요소 및 제어 요소를 포함할 수 있다. 구동부(30)에 포함되는 각 요소들은 후술할 도6에서 상세히 설명한다.
이하 도2 내지 도5를 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 형상 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.
도2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부의 입체도롤 나타낸다.
도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부(20)는 탄성 프레임(21) 및 서브 밴드(22)를 포함할 수 있다. 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)는 각각 양 단부가 연결되어 상호 고정될 수 있다. 탄성 프레임(21)은 사용자의 상체 움직임에 대응되어 밴딩될 수 있도록 탄성을 가지는 소재로 형성될 수 있다. 탄성 프레임(21)은 길이 방향을 가지는 장방형의 플레이트의 외관으로 형성될 수 있다. 탄성 프레임(21)은 사용자의 상체 움직임에 대응되어 길이 방향으로 밴딩될 수 있다. 탄성 프레임(21)의 양 단부에는 서브 밴드(22)를 향하여 굴곡진 부분이 형성될 수 있다. 탄성 프레임(21)의 양 단부의 일 면은 서브 밴드(22)와 맞닿아 고정될 수 있다. 탄성 프레임(21)의 중앙 부분은 서브 밴드(22)와 기 설정된 거리만큼 이격된 상태일 수 있다. 탄성 프레임(21)의 일 면은 서브 밴드(22)의 일 면과 마주볼 수 있다. 탄성 프레임(21)의 양 단부는 서브 밴드(22)의 일 면에 고정될 수 있다. 탄성 프레임(21)에는 구동부가 장착될 수 있다. 탄성 프레임(21)에는 구동부를 장착하기 위한 구동부 장착 요소(미도시)가 형성될 수 있다. 구동부 장착 요소(미도시)는 탄성 프레임(21) 타 면 상에 형성될 수 있다.
서브 밴드(22)는 탄성 프레임(21)과 양 단부에서 연결될 수 있다. 서브 밴드(22)는 탄성 프레임(21)과 양 단부에서 연결되어 고정될 수 있다. 서브 밴드(22)는 전체적으로 길이 방향을 가지는 장방형의 밴드(band)의 외관으로 형성될 수 있다. 서브 밴드(22)의 양 단부의 일면은 탄성 프레임(21)의 양 단부의 굴곡진 부분의 일 표면과 맞닿을 수 있다. 서브 밴드(22)는 장력에 저항할 수 있다. 서브 밴드(22)에 장력이 가해지더라도 서브 밴드(22)의 길이가 변화되지 않을 수 있다. 서브 밴드는 신축성을 가지지 않을 수 있다. 예컨대 서브 밴드(22)는 탄성이 없는 비탄성(inelastic) 소재일 수 있다. 예컨대 서브 밴드는 신축성이 없는 직물로 직조 될 수 있다. 예컨대 서브 밴드는 장력에 의하여 길이가 변화되지 않는 직물, 가죽 또는 기타 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다. 반면 서브 밴드(22)의 양 단부 사이의 거리가 가까워지는 경우, 서브 밴드(22)는 저항 없이 형상이 변형될 수 있다. 서브 밴드(22)는 탄성 프레임(21)이 일 방향으로만 밴딩되도록 탄성 프레임(21)의 밴딩 방향을 제한할 수 있다.
연결부(20)는 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)를 포함할 수 있다. 연결부(20)는 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)를 통해서 착용부와 연결될 수 있다. 제1 연결 파트(23)는 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)의 일 단부가 맞닿는 지점에 형성될 수 있다. 제1 연결 파트(23)는 착용부의 가슴 착용부에 연결될 수 있다. 제2 연결 파트(24)는 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)의 타 단부가 맞닿는 지점에 형성될 수 있다. 제2 연결 파트(24)는 착용부의 허리 착용부에 연결될 수 있다. 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)는 각각 착용부에 일 부분에 연결되어 고정될 수 있다. 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)는 탄성 프레임(21)이 밴딩됨에 따라 서로 거리가 가까워지거나 멀어질 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부(20)는 별도의 회전 관절(경첩) 없이 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)로 구성되는 간명한 구조를 채용함으로써 웨어러블 장치의 무게를 줄이고 제작성을 향상시킬 수 있다.
도3은 사용자의 상체 움직임을 나타낸다.
도3을 참조하면, 사용자는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 착용한 상태에서 상체를 앞으로 숙이거나 허리를 펴는 동작을 수행할 수 있다. 사용자가 이와 같이 상체를 거동함에 따라, 사용자에 착용된 웨어러블 장치는 사용자의 상체 움직임에 맞추어 형상이 변형되어야 할 수 있다. 특히, 사용자가 상체를 앞으로 숙이는 경우 사용자의 상체 후면 형상에 대등되는 웨어러블 장치의 프레임이 밴딩되어야 할 수 있다.
도4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부의 구동 형상을 나타낸다.
도4를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부(20)는 일 방향으로 밴딩될 수 있다. 연결부(20)는 탄성 프레임(21) 및 서브 밴드(22)를 포함할 수 있다. 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)는 각각 양 단부가 연결되어 상호 고정될 수 있다. 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)는 양 단부에서 맞닿아 고정되며, 탄성 프레임(21)과 서브 밴드(22)가 맞닿는 양 단부에는 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)가 형성될 수 있다. 제1 연결 파트(23)와 제2 연결 파트(24)는 연결부(20)를 착용부와 연결시킬 수 있다.
탄성 프레임(21)의 양 단부의 일 면은 서브 밴드(22)와 맞닿아 고정될 수 있다. 탄성 프레임(21)의 중앙 부분은 서브 밴드(22)와 기 설정된 거리만큼 이격된 상태일 수 있다. 탄성 프레임(21)은 사용자의 상체 움직임에 대응되어 길이 방향으로 밴딩될 수 있다. 예컨대, 탄성 프레임(21)은, 사용자의 상체를 앞으로 숙이는 제1 방향(a)으로 밴딩될 수 있다. 탄성 프레임(21)이 제1 방향(a)으로 밴딩되는 경우, 탄성 프레임(21)의 일 단부와 서브 밴드(22)의 일 단부가 맞닿은 제1 연결 파트(23)와 탄성 프레임(21)의 타 단부와 서브 밴드(22)의 타 단부다 맞닿는 제2 연결 파트(24) 사이의 거리가 가까워질 수 있다. 서브 밴드(22)는 제1 방향으로 밴딩되는 탄성 프레임(21)에 맞추어 저항 없이 형상이 변형될 수 있다. 예컨대, 탄성 프레임(21)이 제1 방향으로 밴딩되는 경우 서브 밴드(22)도 제1 연결 파트(23)와 제2 연결 파트(23) 사이에서 탄성 프레임(21)과 같은 방향으로 휘어지며 일 면이 탄성 프레임의 일 면과 맞닿을 수 있다.
탄성 프레임(21)은, 사용자의 상체를 앞으로 숙이는 제1 방향(a)과 반대되는 제2 방향(b)으로는 밴딩되지 않을 수 있다. 다시 말하면 사용자의 상체를 앞으로 숙이는 제1 방향(a)과 반대되는 제2 방향(b)으로의 탄성 프레임(21)의 밴딩은 제한될 수 있다. 사용자의 상체를 앞으로 숙이는 제1 방향(a)과 반대되는 제2 방향(b)으로의 탄성 프레임(21)의 밴딩은 서브 밴드(22)에 의하여 방지될 수 있다. 서브 밴드(22)는 탄성 프레임(21)이 제2 방향으로 밴딩되지 않도록 제어할 수 있다. 서브 밴드(22)는 탄성 프레임(21)의 양 단부와 연결되어, 탄성 프레임(21)이 제2 방향으로 밴딩되는 경우 발생되는 장력에 저항할 수 있다. 서브 밴드(22)는 길이 방향으로 신장되지 않는 비탄성 소재로 형성될 수 있다. 예컨대 서브 밴드는 신축성이 없는 직물로 직조 되거나, 장력에 의하여 길이가 변화되지 않는 직물, 가죽 또는 기타 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다. 서브 밴드(22)는 탄성 프레임(21)이 제2 방향으로 밴딩되는 것을 방지함으로써 사용자의 안전을 위한 탄성 프레임(21)의 밴딩 가동 각도를 제어할 수 있다.
도5는 복수 개의 탄성 프레임을 포함하는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 연결부를 나타낸다.
도5를 참조하면, 연결부(20)는 복수 개의 탄성 프레임(21)을 포함할 수 있다. 연결부(20)는 예컨대 제1 탄성 프레임(21a), 제2 탄성 프레임(21b) 및 서브 밴드(22)를 포함할 수 있다. 연결부(20)는 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)를 포함할 수 있다. 연결부(20)는 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)를 통해서 착용부와 연결될 수 있다. 제1 연결 파트(23)는 제1 탄성 프레임(21a)과 서브 밴드(22)의 일 단부가 맞닿는 지점에 형성될 수 있다. 제1 연결 파트(23)는 착용부의 가슴 착용부에 연결될 수 있다. 제2 연결 파트(24)는 제2 탄성 프레임(21b)과 서브 밴드(22)의 타 단부가 맞닿는 지점에 형성될 수 있다. 제2 연결 파트(24)는 착용부의 허리 착용부에 연결될 수 있다. 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)는 각각 착용부에 일 부분에 연결되어 고정될 수 있다. 제1 연결 파트(23) 및 제2 연결 파트(24)는 탄성 프레임(21)이 밴딩됨에 따라 서로 거리가 가까워지거나 멀어질 수 있다.
제1 탄성 프레임(21a)과 제2 탄성 프레임(21b)은 독립적으로 형상이 변형될 수 있다. 제1 탄성 프레임(21a)과 제2 탄성 프레임(21b)은 사용자의 상체 움직임에 대응되어 각각 기 설정된 방향으로 밴딩될 수 있다. 예컨대, 제1 탄성 프레임(21a)은 사용자의 상체 후면에서 사용자가 상체를 앞으로 굽히는 경우 사용자의 흉추가 굽혀지는 형상에 대응되어 제3 방향(c)으로 밴딩될 수 있다. 예컨대, 제2 탄성 프레임(21b)은 사용자의 요추로부터 골반으로 연장되는 굽힘 형상에 대응되어 제4 방향(d)으로 밴딩될 수 있다.
서브 밴드(22)는 장력에 저항할 수 있다. 서브 밴드(22)에 장력이 가해지더라도 서브 밴드(22)의 길이가 변화되지 않을 수 있다. 서브 밴드는 신축성을 가지지 않을 수 있다. 예컨대 서브 밴드(22)는 탄성이 없는 비탄성(inelastic) 소재일 수 있다. 예컨대 서브 밴드는 신축성이 없는 직물로 직조 될 수 있다. 예컨대 서브 밴드는 장력에 의하여 길이가 변화되지 않는 직물, 가죽 또는 기타 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다. 서브 밴드(22)의 양 단부(예컨대, 제1 연결 파트 및 제2 연결 파트) 사이의 거리가 가까워지는 경우, 서브 밴드(22)는 저항 없이 형상이 변형될 수 있다. 서브 밴드(22)는 제1 탄성 프레임(21a) 및 제2 탄성 프레임(21b)이 일 방향으로만 밴딩되도록 탄성 프레임(21)의 밴딩 방향을 제한할 수 있다. 서브 밴드(22)는 제1 탄성 프레임(21a)이 상술한제3 방향(c)과 반대되는 방향으로 밴딩되는 것을 방지할 수 있다. 서브 밴드(22)는 제2 탄성 프레임(21b)이 상술한 제4 방향(d)과 반대되는 방향으로 밴딩되는 것을 방지할 수 있다.
제1 탄성 프레임(21a) 및 제2 탄성 프레임(21b)은 탄성 프레임 연결 파트(25)에서 연결될 수 있다. 탄성 프레임 연결 파트(25)는 서브 밴드(22)에 고정될 수 있다. 탄성 프레임 연결 파트(25)는 서브 밴드(22)에 부착되어 고정되거나, 기구적으로 고정될 수 있다. 제1 탄성 프레임(21a)과 제2 탄성 프레임(21b)은 별도의 부품으로 제작되어 탄성 프레임 연결 파트(25)에서 기구적으로 조립될 수 있다. 제1 탄성 프레임(21a) 및 제2 탄성 프레임(21b)은 서로 맞닿지 않고 서브 밴드(22)상에서 이격된 상태로 형성될 수 있다. 또는 제1 탄성 프레임(21a)과 제2 탄성 프레임(21b)은 일체형으로 형성될 수 있다. 제1 탄성 프레임(21a) 및 제2 탄성 프레임(21b)이 일체형으로 하나의 부품으로 제작되는 경우, 탄성 프레임 연결 파트(25)를 서브 밴드(22)에 고정시킴으로써 연결부(20)가 적절히 동작될 수 있다. 탄성 프레임 연결 파트(25)는 예컨대 사용자의 흉추와 요추가 연결되는 부분에 위치될 수 있다.
예컨대 제1 탄성 프레임(21a)은 서브 밴드(22)의 일 면에 배치되고, 제2 탄성 프레임(21b)은 서브 밴드(22)의 타 면에 배치될 수 있다. 제1 탄성 프레임(21a)과 제2 탄성 프레임(21b)의 밴딩 각도는 각각 다르게 제어될 수 있다. 제1 탄성 프레임(21a)의 길이 방향 폭(L1)과 제2 탄성 프레임(21b)의 길이 방향 폭(L2)은 사용자의 상체 형상에 따라 적절히 변경될 수 있다. 탄성 프레임(21)의 밴딩이 이루어지기 전 상태에서, 제1 탄성 프레임(21a)이 서브 밴드(22)와 이격된 정도 및 제2 탄성 프레임(21b)이 서브 밴드(22)와 이격된 정도는 각각 다르게 제어될 수 있다. 각각의 탄성 프레임의 길이방향 폭과 서브밴드와의 이격된 거리를 적절히 변경함으로써, 각각의 탄성 프레임의 밴딩 가동범위는 사용자의 신체에 알맞게 제어될 수 있다.
도6은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 구동부를 나타낸다.
도6을 참조하면, 구동부(30)는 연결부에 연결될 수 있다. 구동부(30)는 연결부의 탄성 프레임에 연결될 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 거동을 보조하거나 제어할 수 있는 동력을 생성하고 제어할 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 거동을 보조하거나 제어할 수 있는 동력을 착용부에 전달할 수 있다. 구동부(30)는 사용자의 거동을 보조하거나 제어할 수 있는 동력을 착용부에 연결되는 보조 프레임에 전달할 수 있다. 구동부(30)는 연결부의 탄성 프레임에 부착될 수 있다. 구동부(30)는 사용자가 웨어러블 장치를 착용한 상태에서 사용자의 상체 후면에 위치될 수 있다.
구동부는 하우징(31), 제어 요소(32), 구동 요소(33) 및 전원 요소(34)를 포함할 수 있다.
하우징(31)은 제어 요소(32), 구동 요소(33) 및 전원 요소(34)를 내부에 수용할 수 있다. 하우징(31)은 제어 요소(32), 구동 요소(33) 및 전원 요소(34)를 외부의 충격으로부터 보호하고 외부에 노출됨으로써 발생될 수 있는 손상을 방지할 수 있다.
구동 요소(33)는 사용자의 움직임을 보조할 수 있는 저항력 또는 보조력을 생성할 수 있다. 구동 요소(33)는 생성된 저항력 또는 보조력을 착용부 또는 착용부에 연결된 보조 프레임에 전달할 수 있다. 구동 요소(33)로부터 전달된 저항력 또는 보조력은 착용부 또는 착용부에 연결된 보조 프레임을 통하여 사용자의 신체(예컨대, 팔 또는 다리)에 전달될 수 있다.
제어 요소(32)는 구동 요소(33)를 소프트웨어적으로 제어할 수 있다. 제어 요소(32)는 예컨대 컴퓨팅 유닛(Computing unit)을 포함할 수 있다. 제어 요소(32)는 구동 요소(33)가 사용자 또는 사용자의 신체 상태에 따라 적절한 저항력 또는 보조력을 생산하고 전달하도록 제어할 수 있다.
전원 요소(34)는 구동 요소(33), 제어 요소(32) 또는 이들 모두에 전력을 공급할 수 있다. 하우징(31), 제어 요소(32), 구동 요소(33), 전원 요소(34)의 형상 및 제어 요소(32), 구동 요소(33) 그리고 전원 요소(34)의 하우징(31)내에서의 배치 상태는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있으며, 도면에 도시된 바로 제한되는 것은 아니다.
도7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 착용부를 나타낸다.
도7을 참조하면, 착용부(10)는 사용자의 신체에 착용될 수 있다. 착용부(10)는 예컨대 사용자의 상체에 착용될 수 있다. 착용부(10)는 사용자의 상체에 밀착되어 사용자의 상체의 일 부분을 지지할 수 있다. 착용부(10)의 일 부분은 연결부(미도시)의 일부분과 맞닿될 수 있다. 착용부(10)는 연결부(미도시)를 통하여 구동부(30)와 연결될 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 동력을 전달받을 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 사용자의 신체의 거동을 보조할 수 있는 저항력 또는 보조력을 전달받을 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 저항력/보조력이 전달됨으로 인하여 발생되는 사용자 상체의 반력을 지지할 수 있다. 착용부(10)는 구동부(30)로부터 저항력/보조력이 전달됨으로 인하여 발생되는 반력을 사용자의 상체 부위로 분산시킬 수 있다.
착용부는 가슴 착용부(11) 및 허리 착용부(12)를 포함할 수 있다.
가슴 착용부(11)는 사용자의 상체의 상부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 가슴 착용부(11)는 사용자의 어깨와 등, 및 가슴 근위를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 허리 착용부(12)는 사용자의 요부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 착용부(10)에는 사용자의 신체(예컨대, 팔 또는 다리)를 보조할 수 있는 보조 프레임(미도시)이 연결될 수 있다. 구동부(30)로부터 전달되는 저항력 또는 보조력은 착용부에 연결되는 보조 프레임으로 전달될 수 있다.
이상과 같이 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 실시예가 설명되었으나 이는 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 웨어러블 장치
10: 착용부
20: 연결부
21: 탄성 프레임
22: 서브 밴드
30: 구동부

Claims (13)

  1. 사용자의 상체에 장착될 수 있는 착용부;
    사용자의 움직임을 보조할 수 있는 동력을 제어하고 전달할 수 있는 구동부;
    상기 착용부와 상기 구동부를 연결하고 사용자의 상체 움직임에 대응되어 탄성적으로 형상이 변경될 수 있는 연결부;
    를 포함하는,
    웨어러블 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는, 사용자의 상체를 앞으로 굽히는 제1 방향으로 밴딩될 수 있는,
    웨어러블 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로의 밴딩이 방지될 수 있는,
    웨어러블 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결부는,
    탄성을 가지고 상기 제1 방향으로 밴딩될 수 있는 탄성 프레임; 및
    상기 탄성 프레임이 상기 제2 방향으로 밴딩되는 것을 방지할 수 있는 서브 밴드;
    를 포함하는,
    웨어러블 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성 프레임의 일 면과 상기 서브 밴드의 일 면은 서로 길이 방향으로 마주보도록 배치되고, 상기 탄성 프레임과 상기 서브 밴드의 양 단부는 각각 연결되어 고정되는,
    웨어러블 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드를 향하는 방향으로 굴곡지도록 형성되는,
    웨어러블 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 서브 밴드는 상기 탄성 프레임의 양 단부 사이에서 장력을 제공하고, 상기 탄성 프레임이 상기 제2 방향으로 밴딩되는 것을 방지할 수 있는,
    웨어러블 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 착용부는 사용자의 상체의 상부를 감싸는 가슴 착용부와 사용자의 요부를 감싸는 허리 착용부를 포함하고, 상기 연결부의 일 단부는 상기 가슴 착용부에 고정되고, 상기 연결부의 타 단부는 상기 허리 착용부에 고정되는,
    웨어러블 장치.
  9. 제4항 또는 제8항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 탄성 프레임의 일 면에 장착되는,
    웨어러블 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    사용자의 상체 후면의 형상에 대응되어 탄성을 가지고 기 설정된 하나의 방향으로 밴딩될 수 있는 복수 개의 탄성 프레임; 및
    상기 복수 개의 상기 탄성 프레임이 타 방향으로 밴딩되는 것을 제한할 수 있는 서브 밴드;
    를 포함하는,
    웨어러블 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결부는 사용자의 흉추 형상에 대응되어 일 방향으로 밴딩될 수 있는 제1 탄성 프레임과 사용자의 요추 및 골반 형상에 대응되어 일 방향으로 밴딩될 수 있는 제2 탄성 프레임을 포함하는,
    웨어러블 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 탄성 프레임은 상기 서브 밴드의 일 면에 배치되고, 상기 제2 탄성 프레임은 상기 서브 밴드의 타 면에 배치되는,
    웨어러블 장치.
  13. 탄성을 가지고 기 설정된 하나의 방향으로 밴딩될 수 있는 적어도 하나의 탄성 프레임; 및
    상기 탄성 프레임이 타 방향으로 밴딩되는 것을 제한할 수 있는 서브 밴드;
    를 포함하고,
    상기 탄성 프레임의 일 면과 상기 서브 밴드의 일 면은 서로 길이 방향으로 마주보도록 배치되고, 상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드를 향하는 방향으로 굴곡지도록 형성되고, 상기 탄성 프레임의 양 단부는 상기 서브 밴드의 일 면에 고정되는,
    웨어러블 장치의 연결부.
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