KR102808808B1 - Protruding embroidery electrode and clothing for vital sign monitoring using the same - Google Patents
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Abstract
전도성 섬유를 이용한 자수 전극, 이를 포함하는 도전 경로 구조 및 도전 경로 구조가 적용된 생체 신호 모니터링 의류가 제공된다. 상기 도전 경로 구조는 베이스층; 상기 베이스층을 적어도 부분적으로 관통한 제1 전도사로서, 적어도 베이스층의 일면 측에서 전도성 패턴을 형성하는 제1 전도사를 포함하되, 상기 베이스층을 기준으로, 상기 일면 측의 제1 전도사 제1 부분의 양은, 타면 측의 제1 전도사 제2 부분의 양 보다 크다.An embroidered electrode using a conductive fiber, a conductive path structure including the same, and a garment for monitoring a biosignal to which the conductive path structure is applied are provided. The conductive path structure includes: a base layer; a first conductive thread at least partially penetrating the base layer, the first conductive thread forming a conductive pattern on at least one side of the base layer, wherein, with respect to the base layer, an amount of a first portion of the first conductive thread on the one side is greater than an amount of a second portion of the first conductive thread on the other side.
Description
본 발명은 자수 전극(embroidery electrode), 전기 도전 경로 구조(conductive path structure) 및 생체 신호 모니터링 의류에 관한 것이다. 상세하게는, 전도성 섬유를 이용한 자수 전극, 이를 포함하는 도전 경로 구조 및 도전 경로 구조가 적용된 생체 신호 모니터링 의류에 관한 것이다.The present invention relates to an embroidery electrode, a conductive path structure, and a biosignal monitoring garment. Specifically, the present invention relates to an embroidery electrode using a conductive fiber, a conductive path structure including the same, and a biosignal monitoring garment to which the conductive path structure is applied.
전자적 디바이스를 이용하여 신체의 생체 신호를 모니터링하는 것은 인간의 생물학적 상태를 확인하고 유지 및 관리하기 위한 편리하고 효과적인 방법이다. 특히 최근 웨어러블 디바이스와 같이 사용자가 전자적 디바이스를 손에 들고 관리하지 않고, 일상 생활 중에 자연스럽게 편의 기능을 제공하는 기술에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.Monitoring the body's bio-signals using electronic devices is a convenient and effective way to check, maintain, and manage human biological conditions. In particular, technology that provides convenient functions naturally during daily life without requiring users to hold and manage electronic devices, such as wearable devices, is being actively developed.
대표적인 웨어러블 디바이스로 안경, 시계, 팔찌, 반지 등의 형태의 전자적 디바이스가 개발되고 있다. 그러나 이들은 여전히 의류(clothing)에 더하여 추가적으로 착용해야하는 번거로움이 한계로 작용하고 있으며, 이러한 이유로 의류나 의복 자체가 외부 신호를 감지하거나 반응할 수 있는 스마트 웨어가 각광받고 있다.Typical wearable devices include electronic devices in the form of glasses, watches, bracelets, and rings. However, these still have the inconvenience of having to be worn in addition to clothing, and for this reason, smart wear that can detect or react to external signals through clothing itself is gaining attention.
위와 같은 모니터링 디바이스가 측정하고자 하는 생체 신호는 그 목적에 따라 무척 다양하다. 대표적인 생체 신호의 예로는 근전도(electromyography, EMG), 심전도(electrocardiogram, ECG), 심박, 혈압, 피부 전도도, 체온 등을 들 수 있다.The biosignals that monitoring devices like the above are trying to measure are very diverse depending on their purpose. Representative examples of biosignals include electromyography (EMG), electrocardiogram (ECG), heart rate, blood pressure, skin conductivity, and body temperature.
전술한 다양한 생체 신호 중 일부, 예컨대 근전도 등은 안경, 시계, 팔찌 또는 반지 등의 형태로 구현되기에 부적절하다. 또한 안경, 시계, 팔찌, 반지 등 형태의 전자적 디바이스는 의류에 더해 추가적으로 착용해야하는 한계가 있다. 이 같은 측면에서 다양한 전기적 신호를 의류 내부 전도성 경로를 통해 전달할 수 있는 스마트 웨어가 활발히 개발되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1은 섬유 직물, 예컨대 의류 원단 상에 전자 부품을 고정시키고, 전도성 실을 이용해 전기적 신호가 전달되는 구조를 개시한다.Some of the various bio-signals mentioned above, such as electromyography, are not suitable for implementation in the form of glasses, watches, bracelets, or rings. In addition, electronic devices in the form of glasses, watches, bracelets, or rings have the limitation that they must be worn in addition to clothing. In this regard, smart wear that can transmit various electrical signals through conductive paths inside clothing is being actively developed. For example, Patent Document 1 discloses a structure in which electronic components are fixed on textile fabric, such as clothing fabric, and electrical signals are transmitted using conductive threads.
그러나 특허문헌 1의 직물 기판은 전기적 신호를 전송할 수 있는 경로를 전송할 수 있을지언정, 생체 신호를 수집하기 위해 사용되기는 곤란하다. 예컨대 근전도는 근육의 수축과 이완된 상태에서 발생하는 활동 전위를 측정하고 이를 수치화한 것으로 모니터링하고자 하는 근육에 인접하여 생체 신호를 수집해야 하며, 이를 통해 신체의 각 부위별 근육의 활성화도를 추정할 수 있다. 따라서 생체 신호 수집을 위해서는 인간의 신체 피부에 전극이 밀착되는 것이 무엇 보다 중요하다. 특히 섬유형 전극의 경우 사용자의 피부에 대한 밀착력이 높지 않기 때문에 균일한 도전성을 가지고 면적을 제공하는 형태의 섬유형 전극을 제공하는 것이 쉽지 않은 상황이다.However, although the fabric substrate of Patent Document 1 can transmit a path that can transmit an electrical signal, it is difficult to use it to collect a biosignal. For example, electromyography measures the action potential that occurs in the contraction and relaxation states of a muscle and digitizes it, and the biosignal must be collected adjacent to the muscle to be monitored, and through this, the activation level of the muscle in each part of the body can be estimated. Therefore, in order to collect a biosignal, it is most important that the electrode is in close contact with the human skin. In particular, in the case of a fibrous electrode, since the adhesion to the user's skin is not high, it is not easy to provide a fibrous electrode in a form that provides an area with uniform conductivity.
현재 개발 중인 근전도를 측정하는 방법은 특허문헌 2에 개시된 것과 같이 운동을 위한 의류 내측면에 피부와 밀착하는 전극을 마련하고, 의류 외부에 별도로 마련된 근전도 측정 장치와 상기 전극을 접속시키는 방법이다. 그러나 이러한 형태의 근전도 측정 시스템은 상용화되고 있지 못한 실정이다. 그 이유로서 전극이 구비된 의류의 제조 비용 문제 및 전극의 신축성의 문제 등을 들 수 있다.The method of measuring electromyography currently under development is a method of providing electrodes that are in close contact with the skin on the inner side of clothing for exercise, as disclosed in Patent Document 2, and connecting the electrodes to an electromyography measuring device provided separately on the outside of the clothing. However, this type of electromyography measuring system has not been commercialized. The reasons for this include the manufacturing cost of clothing equipped with electrodes and the elasticity of the electrodes.
또한 기존의 생체 신호 수집용 전극은 주로 금속 재질이어서 착용감이 좋지 못하고, 굴곡진 피부 표면, 또한 움직임에 따라 굴곡이 변화하는 피부 표면에 밀착되지 못하는 한계가 있다. 이에 특허문헌 3은 전도사를 이용한 전극 패턴이 사용자의 피부에 밀착하는 구조를 제시한다.In addition, existing electrodes for collecting bio-signals are mainly made of metal, which makes them uncomfortable to wear, and they have limitations in that they cannot adhere to curved skin surfaces or skin surfaces whose curves change depending on movement. Accordingly, patent document 3 proposes a structure in which an electrode pattern using a conductor adheres to the user's skin.
그러나 특허문헌 3과 같은 형태의 전도사를 이용한 전극 패턴은 유연성이 특히 부족한 문제가 있다. 예컨대 근전도 모니터링 의류 등의 경우 주로 운동복에 적용될 수 있다. 운동 수행시 신체 각 부위가 크게 팽창 및 수축되거나, 신축되며, 특히 사용자의 땀으로 인해 신체의 신축으로 인한 스트레스는 의류에 더욱 크게 가해질 수 있다. 특허문헌 3과 같이 하나의 전도사를 이용해 모재의 양면에 걸쳐 형성되는 전극 패턴을 형성할 경우 전극 패턴이 상기 신축에 매우 취약하며, 사용을 반복함에 따라 전도사의 단락으로 전극 패턴이 손상될 수 있다.However, an electrode pattern using a conductor of the same type as that of Patent Document 3 has a problem in that it is particularly insufficient in flexibility. For example, in the case of electromyography monitoring clothing, it can be mainly applied to sportswear. When exercising, each part of the body expands and contracts greatly, or stretches, and in particular, the stress due to the elasticity of the body caused by the user's sweat can be applied more greatly to the clothing. When an electrode pattern is formed on both sides of a base material using a single conductor as in Patent Document 3, the electrode pattern is very vulnerable to the elasticity, and the electrode pattern can be damaged due to a short circuit of the conductor through repeated use.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 어느 과제는 매우 높은 유연성을 가지고 베이스의 신축에도 불구하고 강건한 도전 경로 구조 및/또는 섬유형 전극을 제공하는 것이다.Accordingly, one problem that the present invention seeks to solve is to provide a conductive path structure and/or a fiber-type electrode that has very high flexibility and is robust despite the stretching of the base.
또, 신축 상태에서 노이즈 신호의 발생을 최소화하고 신뢰도 높은 생체 신호를 수집할 수 있는 도전 경로 구조 및/또는 섬유형 전극을 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a challenge path structure and/or a fiber-type electrode capable of minimizing the occurrence of noise signals in a stretched state and collecting highly reliable biosignals.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 어느 과제는 신축 상태에서 노이즈 신호의 발생을 최소화하고 신뢰도 높은 생체 신호를 수집할 수 있는 생체 신호 모니터링 의류를 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a biosignal monitoring garment capable of minimizing the occurrence of noise signals in a stretched state and collecting highly reliable biosignals.
또, 우수한 착용감과 사용자 편의를 제공하며, 낮은 비용으로 제조 가능한 생체 신호 모니터링 의류를 제공하는 것이다.In addition, the goal is to provide biosignal monitoring clothing that provides excellent fit and user convenience and can be manufactured at low cost.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 경로 구조는 복수의 관통홀을 갖는 베이스층; 상기 베이스층의 일면 상에 배치되고, 상기 관통홀에 적어도 부분적으로 삽입된 제1 전도사; 및 상기 베이스층의 타면 상에 배치되고, 상기 관통홀에 적어도 부분적으로 삽입되어 제1 전도사와 맞닿아 도통되는 제2 전도사를 포함한다.According to one embodiment of the present invention for solving the above problem, a conductive path structure includes a base layer having a plurality of through holes; a first conductor disposed on one surface of the base layer and at least partially inserted into the through holes; and a second conductor disposed on the other surface of the base layer and at least partially inserted into the through holes to be in contact with and conduct electricity with the first conductor.
상기 베이스층의 일면 상에서 바라본 평면 시점에서, 상기 제1 전도사는, 폐루프를 형성하는 제1-1 전도사 패턴, 및 상기 제1-1 전도사 패턴을 둘러싸며, 폐루프를 형성하는 제1-2 전도사 패턴을 포함할 수 있다.In a plan view from one side of the base layer, the first conductor may include a 1-1 conductor pattern forming a closed loop, and a 1-2 conductor pattern surrounding the 1-1 conductor pattern and forming a closed loop.
상기 베이스층의 일면 상에서 바라본 평면 시점에서, 상기 제1-1 전도사 패턴과 제1-2 전도사 패턴은 이격된 상태일 수 있다.In a plan view viewed from one side of the above base layer, the first-first conductor pattern and the first-second conductor pattern may be spaced apart.
또, 상기 제1-1 전도사 패턴과 제1-2 전도사 패턴은 제2 전도사를 통해 전기적 도통된 상태일 수 있다.Additionally, the first-first conductor pattern and the first-second conductor pattern may be electrically connected through the second conductor.
상기 평면 시점에서, 상기 제1-1 전도사 패턴과 제1-2 전도사 패턴의 최소 이격 거리는 1.6mm 이상일 수 있다.From the above planar viewpoint, the minimum separation distance between the first-first conductor pattern and the first-second conductor pattern can be 1.6 mm or more.
상기 베이스층의 일면 상에서 바라본 평면 시점에서, 상기 제1 전도사는, 폐루프를 형성하는 전도사 패턴을 형성하되, 상기 평면 시점에서, 상기 전도사 패턴은 부분적으로 절곡되어 만입부를 갖는 형상일 수 있다.In a plan view from one side of the base layer, the first conductor forms a conductor pattern forming a closed loop, and in the plan view, the conductor pattern may have a shape that is partially bent and has an indentation.
또, 상기 전도사 패턴의 선폭은 2.5mm 이하일 수 있다.Additionally, the line width of the above-mentioned conductor pattern may be 2.5 mm or less.
또한 상기 만입부는 6개 내지 8개를 구비할 수 있다.Additionally, the above indentation portion may be provided in numbers of 6 to 8.
상기 제1 전도사는 상기 제2 전도사 보다 신축성이 클 수 있다.The above first conductor may be more flexible than the above second conductor.
이 때 상기 베이스층의 일면 상에서 바라본 평면 시점에서, 상기 제1 전도사가 형성하는 제1 전도사 패턴이 차지하는 면적은, 상기 베이스층의 타면 상에서 바라본 평면 시점에서, 상기 제2 전도사가 형성하는 제2 전도사 패턴이 차지하는 면적 보다 작을 수 있다.At this time, in a planar view viewed from one side of the base layer, the area occupied by the first conductive pattern formed by the first conductive element may be smaller than the area occupied by the second conductive pattern formed by the second conductive element in a planar view viewed from the other side of the base layer.
몇몇 실시예에서, 상기 도전 경로 구조는 상기 제1 전도사 상에 배치되고 베이스층과 분리 가능한 제1 패드 전극; 및 상기 제2 전도사 상에 배치되고 베이스층과 분리 가능한 제2 패드 전극을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the challenge path structure may further include a first pad electrode disposed on the first conductor and separable from the base layer; and a second pad electrode disposed on the second conductor and separable from the base layer.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전 경로 구조는, 베이스층; 상기 베이스층을 적어도 부분적으로 관통한 제1 전도사로서, 적어도 베이스층의 일면 측에서 제1 전도성 패턴을 형성하는 제1 전도사를 포함하되, 상기 베이스층을 기준으로, 상기 일면 측의 제1 전도사 제1 부분의 양은, 타면 측의 제1 전도사 제2 부분의 양 보다 크다.According to another embodiment of the present invention for solving the above problem, a conductive path structure comprises: a base layer; a first conductor at least partially penetrating the base layer, the first conductor forming a first conductive pattern at least on one side of the base layer, wherein, with respect to the base layer, an amount of a first portion of the first conductor on the one side is greater than an amount of a second portion of the first conductor on the other side.
상기 제1 부분의 두께는, 제2 부분의 두께의 3배 이상일 수 있다.The thickness of the first portion may be at least three times the thickness of the second portion.
상기 제1 부분은 루프 구조를 형성하되, 상기 루프의 크기는 0.5mm 내지 3.0mm 범위에 있을 수 있다.The above first part forms a loop structure, and the size of the loop can be in the range of 0.5 mm to 3.0 mm.
상기 제1 부분이 베이스층의 일면과 맞닿는 면적은, 상기 제2 부분이 베이스층의 타면과 맞닿는 면적 보다 작을 수 있다.The area where the first part is in contact with one surface of the base layer may be smaller than the area where the second part is in contact with the other surface of the base layer.
상기 제1 부분은 루프 구조를 형성하되, 상기 루프 간격은 1.0mm 내지 3.0mm일 수 있다.The above first part forms a loop structure, and the loop spacing can be 1.0 mm to 3.0 mm.
몇몇 실시예에서, 상기 베이스층을 적어도 부분적으로 관통한 제2 전도사로서, 적어도 베이스층의 상기 타면 측에서 제2 전도성 패턴을 형성하는 제2 전도사를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the second conductive layer may further include a second conductive layer at least partially penetrating the base layer, the second conductive layer forming a second conductive pattern at least on the other side of the base layer.
이 때 상기 베이스층을 기준으로, 상기 일면 측의 제2 전도사 제1 부분의 양은, 타면 측의 제2 전도사 제2 부분의 양 보다 클 수 있다.At this time, based on the base layer, the amount of the first part of the second conductor on the one side may be greater than the amount of the second part of the second conductor on the other side.
상기 제1 전도사 제1 부분이 베이스층의 일면과 맞닿는 면적은, 상기 제1 전도사 제2 부분이 베이스층의 타면과 맞닿는 면적 보다 작고, 상기 제2 전도사 제1 부분이 베이스층의 타면과 맞닿는 면적은, 상기 제2 전도사 제2 부분이 베이스층의 일면과 맞닿는 면적 보다 클 수 있다.The area where the first part of the first conductor contacts one surface of the base layer may be smaller than the area where the second part of the first conductor contacts the other surface of the base layer, and the area where the first part of the second conductor contacts the other surface of the base layer may be larger than the area where the second part of the second conductor contacts one surface of the base layer.
또, 상기 제1 전도사의 전체 길이는, 제2 전도사의 전체 길이의 1.5배 내지 10.0배 범위에 있을 수 있다.Additionally, the overall length of the first conductor may be in a range of 1.5 to 10.0 times the overall length of the second conductor.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 신호 모니터링 의류는 복수의 관통홀을 갖는 의류 원단; 상기 원단의 외측면 상에 배치되고, 상기 관통홀에 적어도 부분적으로 삽입된 제1 전도사; 및 상기 원단의 내측면 상에 배치되고, 상기 관통홀에 적어도 부분적으로 삽입되어 제1 전도사와 맞닿는 제2 전도사를 포함한다.According to one embodiment of the present invention for solving the above-described other problems, a body signal monitoring garment comprises: a garment fabric having a plurality of through holes; a first conductor disposed on an outer surface of the fabric and at least partially inserted into the through holes; and a second conductor disposed on an inner surface of the fabric and at least partially inserted into the through holes to be in contact with the first conductor.
상기 의류 원단의 외측에 배치된 포켓을 더 포함하되, 상기 제1 전도사가 형성하는 전도사 패턴은 상기 포켓 내에 위치할 수 있다.The garment fabric may further include a pocket arranged on an outer side, wherein the conductive pattern formed by the first conductive pattern may be located within the pocket.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 의류는, 의류 원단; 상기 원단을 적어도 부분적으로 관통하여, 적어도 원단의 내측에서 전도성 패턴을 형성하는 전도사를 포함하되, 상기 의류 원단을 기준으로, 상기 내측의 전도사 제1 부분의 양은, 외측의 전도사 제2 부분의 양 보다 크고, 상기 제1 부분은 복수의 루프 구조를 형성한다.According to another embodiment of the present invention for solving the above problem, a bio-signal monitoring garment comprises: a garment fabric; a conductive material penetrating at least partially through the garment fabric to form a conductive pattern at least on an inner side of the garment fabric; wherein, with respect to the garment fabric, an amount of a first portion of the conductive material on the inner side is greater than an amount of a second portion of the conductive material on the outer side, and the first portion forms a plurality of loop structures.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description.
본 발명의 실시예들에 따르면, 베이스층의 신축에도 불구하고 1종 이상의 전도사를 이용한 섬유형 전극의 면적 변화, 그리고 면저항 변화를 최소화할 수 있다. 이를 통해 수집되는 전기적 신호의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, the area change and surface resistance change of a fiber-type electrode using one or more conductive materials can be minimized despite the elasticity of the base layer. As a result, the reliability of the collected electrical signal can be improved.
또한, 전도사의 사용량 대비 낮은 면저항을 나타내 전기적 특성이 우수한 섬유형 전극을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a fiber-type electrode with excellent electrical properties by exhibiting low surface resistance compared to the amount of conductive material used.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the embodiments of the present invention are not limited to the contents exemplified above, and more diverse effects are included in this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 의류의 모식도이다.
도 2는 도 1의 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 평면 레이아웃이다.
도 3은 도 1의 전극 패턴의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 평면 레이아웃이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 평면 레이아웃이다.
도 6은 도 5의 전극 패턴의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 실험예 1에 따른 결과를 나타낸 이미지들이다.
도 11 및 도 12는 실험예 2에 따른 결과를 나타낸 이미지들이다.
도 13은 제조예 2-1과 제조예 3-1에서의 전극 패턴의 확대도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a biosignal monitoring garment according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a planar layout of the electrode pattern for collecting biosignals of Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view of the electrode pattern of Figure 1.
FIG. 4 is a planar layout of an electrode pattern for collecting biosignals according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a planar layout of an electrode pattern for collecting biosignals according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view of the electrode pattern of Figure 5.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an electrode pattern for collecting biosignals according to another embodiment of the present invention.
Figures 8 to 10 are images showing the results according to Experimental Example 1.
Figures 11 and 12 are images showing the results according to Experimental Example 2.
Figure 13 is an enlarged view of the electrode pattern in Manufacturing Examples 2-1 and 3-1.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. That is, various changes may be made to the embodiments presented by the present invention. The embodiments described below are not intended to limit the embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes therefor.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.The size, thickness, width, length, etc. of the components depicted in the drawings may be exaggerated or reduced for convenience and clarity of explanation, and therefore the present invention is not limited to the illustrated form.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with a meaning that can be commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries shall not be ideally or excessively interpreted unless explicitly specifically defined.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The spatially relative terms "above," "upper," "on," "below," "beneath," "lower," and the like can be used to easily describe the relationship of one element or component to another element or component, as depicted in the drawings. The spatially relative terms should be understood to include different orientations of the elements when used in addition to the orientations depicted in the drawings. For example, if an element depicted in a drawing is flipped, an element described as "below" or "beneath" another element may actually be "above" the other element. Thus, the exemplary term "below" can include both above and below directions.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.In this specification, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the items mentioned. Also, the singular includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components other than the mentioned components. A numerical range indicated by using 'to' indicates a numerical range that includes the values stated before and after it as the lower and upper limits, respectively. 'About' or 'approximately' means a value or numerical range that is within 20% of the value or numerical range stated after it.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 용어 '섬유(fiber)' 또는 '실' 또는 '사(yarn or thread)'는 천연 또는 인조의 가늘고 긴 섬유 고분자 물질을 통칭하며, 한가닥 또는 복수의 연속된 장섬유(長纖維)인 필라멘트(filament), 짧은 단섬유(短纖維)들을 서로 꼬여서 만든 방적사(staple)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Unless otherwise defined herein, the term 'fiber' or 'yarn or thread' refers collectively to any natural or artificial, long, thin fibrous polymer material, and may be used to mean a filament, which is a single or multiple continuous long fibers, or a staple, which is made by twisting short, short fibers together.
또, 다르게 정의되지 않는 한 용어 '전도사' '도전사' 또는 '전도성 섬유(conductive fiber)'는 전기 전도성이나 열 전도성을 갖는 섬유 소재를 통칭하며, 전도성 섬유들만의 조합, 또는 도전사와 비도전사의 합사, 또는 전도성 물질로 도금된 비도전사 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Also, unless otherwise defined, the terms 'conductor', 'conductive yarn' or 'conductive fiber' collectively refer to any textile material having electrical or thermal conductivity, and may be used to mean a combination of only conductive fibers, or a blend of conductive and non-conductive yarns, or a non-conductive yarn plated with a conductive material.
또, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하거나 수직한 다른 방향을 의미한다. 제3 방향(Z)은 상기 평면과 교차하는 또 다른 방향을 의미한다. Also, the first direction (X) means any direction within the plane, the second direction (Y) means another direction intersecting or perpendicular to the first direction (X) within the plane, and the third direction (Z) means another direction intersecting the plane.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the attached drawings below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 의류의 모식도이다. Figure 1 is a schematic diagram of a biosignal monitoring garment according to one embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 의류(1)는 의류 원단(20)에 부착 고정된 전극 패턴(11)을 포함할 수 있다. 상기 의류는 운동 등의 과정에서 생체 신호, 예컨대 근전도, 심전도, 심박, 혈압, 피부 전도도 또는 체온 등을 모니터링할 수 있는 기능성 의류일 수 있다. 본 발명이 전술한 생체 신호에 국한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 1, the bio-signal monitoring garment (1) according to the present embodiment may include an electrode pattern (11) attached and fixed to the garment fabric (20). The garment may be functional garment that can monitor bio-signals, such as electromyogram, electrocardiogram, heartbeat, blood pressure, skin conductivity, or body temperature, during exercise, etc. The present invention is not limited to the bio-signals described above.
전극 패턴(11)은 의류 원단(20)의 내부와 외부, 즉 내측면과 외측면을 연결하는 도전 경로를 제공할 수 있다. 전극 패턴(11)은 복수개, 예를 들어 2개가 하나의 세트를 구성하여 함께 특정 위치에서의 생체 신호를 수집할 수 있다. The electrode pattern (11) can provide a conductive path connecting the inside and the outside of the clothing fabric (20), that is, the inner side and the outer side. The electrode pattern (11) can be formed in a plurality of pieces, for example, two pieces, to form a set and collect a biosignal at a specific location together.
또, 하나의 세트를 구성하는 복수의 전극 패턴(11)은 어느 하나의 포켓(30) 내에 위치할 수 있다. 포켓(30) 내에는 전극 패턴(11)을 통해 전달되는 생체 신호를 측정하거나, 저장하거나, 분석하거나, 가공하여 유의미한 생체 정보를 제공하기 위한 생체 신호 측정 기기(40)가 수용될 수 있다. 생체 신호 측정 기기(40)는 복수의 전극 패턴(11)과 전기적으로 도통될 수 있다.In addition, a plurality of electrode patterns (11) constituting one set may be positioned in one pocket (30). A biosignal measuring device (40) for measuring, storing, analyzing, or processing a biosignal transmitted through the electrode pattern (11) to provide meaningful bioinformation may be accommodated in the pocket (30). The biosignal measuring device (40) may be electrically connected to the plurality of electrode patterns (11).
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 포켓 없이 전극 패턴(11)이 의류의 외측면 상에 노출되어 심미감을 제공할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the electrode pattern (11) may be exposed on the outer surface of clothing without a pocket to provide an aesthetic feel.
이하, 도 2 및 도 3을 더 참조하여 본 실시예에 따른 전극 패턴, 도전 경로 구조 등에 대해 상세하게 설명한다. 도 2는 도 1의 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 평면 레이아웃이다. 도 3는 도 1의 전극 패턴의 단면도이다.Hereinafter, the electrode pattern, conductive path structure, etc. according to the present embodiment will be described in detail with further reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a planar layout of the electrode pattern for collecting biosignals of FIG. 1. FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrode pattern of FIG. 1.
도 2 및 도 3을 더 참조하면, 본 실시예에 따른 도전 경로 구조는 베이스층(20) 상에 배치된 전극 패턴(11)을 포함할 수 있다. 후술할 베이스층(20)은 의류 원단(20)과 실질적으로 동일한 구성요소일 수 있다.Referring further to FIGS. 2 and 3, the challenge path structure according to the present embodiment may include an electrode pattern (11) arranged on a base layer (20). The base layer (20), which will be described later, may be a component substantially identical to the clothing fabric (20).
전극 패턴(11)은 의류 원단(20)을 관통하여 의류 원단(20)의 내부와 외부를 도통시키되, 평면상 소정의 면적을 제공할 수 있다. 즉, 전극 패턴(11)은 일반적인 전도성 경로와 달리 확장된 형상을 가지며, 패드 내지는 패치와 같은 전극 기능을 제공할 수 있다.The electrode pattern (11) can penetrate the clothing fabric (20) to conduct electricity between the inside and the outside of the clothing fabric (20), while providing a predetermined area on a plane. That is, unlike a general conductive path, the electrode pattern (11) has an extended shape and can provide an electrode function such as a pad or patch.
전극 패턴(11)은 베이스층(20)의 일면, 예컨대 상면 상에 배치된 제1 전도사(100) 및 베이스층(20)의 타면, 예컨대 하면 상에 배치된 제2 전도사(200)를 포함할 수 있다. The electrode pattern (11) may include a first conductor (100) arranged on one surface of the base layer (20), for example, the upper surface, and a second conductor (200) arranged on the other surface of the base layer (20), for example, the lower surface.
베이스층(20)은 제1 베이스층(21) 및 제2 베이스층(22)을 포함하여 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스층(21)은 의류의 외피를 이루고, 제2 베이스층(22)은 의류의 내피를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스층(20)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 제1 베이스층(21)과 제2 베이스층(22) 사이에 추가적인 층이 개재될 수도 있다.The base layer (20) may be composed of a plurality of layers, including a first base layer (21) and a second base layer (22). For example, the first base layer (21) may form the outer skin of the clothing, and the second base layer (22) may form the inner skin of the clothing. However, the present invention is not limited thereto, and the base layer (20) may be composed of a single layer, or an additional layer may be interposed between the first base layer (21) and the second base layer (22).
베이스층(20)은 복수의 관통홀(H)을 가지고, 제1 전도사(100) 및 제2 전도사(200)는 적어도 부분적으로 관통홀(H)에 삽입되거나, 관통홀(H) 내에 위치할 수 있다. 관통홀(H) 내에서 제1 전도사(100)와 제2 전도사(200)는 맞닿아 꼬이거나 교차할 수 있다. 즉, 제1 전도사(100)와 제2 전도사(200)는 관통홀(H) 내에서 맞닿는 부위에서 서로 전기적으로 도통될 수 있다.The base layer (20) has a plurality of through holes (H), and the first conductor (100) and the second conductor (200) can be at least partially inserted into the through holes (H) or positioned within the through holes (H). Within the through holes (H), the first conductor (100) and the second conductor (200) can be in contact with each other and twisted or crossed. That is, the first conductor (100) and the second conductor (200) can be electrically conductive to each other at the portion where they are in contact within the through holes (H).
제1 전도사(100)와 제2 전도사(200)는 각각 우수한 전기 전도도를 갖는 실일 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 전도사는 전도성 섬유 자체, 또는 전도성 섬유들만의 합사, 또는 전도사와 비전도사의 합사, 또는 전도성 물질로 도금된 비전도사 등을 포함할 수 있다.The first conductor (100) and the second conductor (200) may each be threads having excellent electrical conductivity. As described above, the conductor may include conductive fibers themselves, a composite of conductive fibers, a composite of conductive and non-conductive fibers, or a non-conductive fiber plated with a conductive material.
평면 시점에서, 즉 베이스층(20)의 상면 평면 시점에서, 제1 전도사(100)는 제1 전도사 패턴(101)을 형성할 수 있다. 본 명세서에서, '전도사 패턴'은 전도사들의 집합으로 형성되어 다른 부분과 분리 식별 가능한 전도사 그룹을 의미할 수 있다. 즉, 반드시 어느 면, 예컨대 베이스층(20)의 면 상에서 평면 공간을 꽉 채우지 않고 평면상 전도사들이 미세하게 이격되더라도, 다른 부분과 분리하여 식별 가능하도록 평면적 공간을 점유한 전도사들의 집합을 의미한다.In a planar view, that is, in the upper plane view of the base layer (20), the first conductor (100) can form a first conductor pattern (101). In this specification, the 'conductor pattern' can mean a group of conductors formed by a set of conductors and identifiable separately from other parts. That is, it means a set of conductors that occupy a planar space so as to be identifiable separately from other parts, even if the conductors on the planar surface are slightly spaced apart without necessarily filling the planar space on a certain surface, for example, the surface of the base layer (20).
예시적인 실시예에서, 제1 전도사 패턴(101)은 폐루프를 형성하는 제1-1 전도사 패턴(110), 제1-1 전도사 패턴(110)을 둘러싸는 제1-2 전도사 패턴(120)을 포함하고, 제1-1 전도사 패턴(110)의 폐루프 내에 위치하는 제1-3 전도사 패턴(130)을 더 포함할 수 있다. 제1-1 전도사 패턴(110), 제1-2 전도사 패턴(120) 및 제1-3 전도사 패턴(130)은 각각 평면 시점에서 이격된 상태일 수 있다. In an exemplary embodiment, the first conductor pattern (101) may include a 1-1 conductor pattern (110) forming a closed loop, a 1-2 conductor pattern (120) surrounding the 1-1 conductor pattern (110), and may further include a 1-3 conductor pattern (130) positioned within the closed loop of the 1-1 conductor pattern (110). The 1-1 conductor pattern (110), the 1-2 conductor pattern (120), and the 1-3 conductor pattern (130) may be spaced apart from each other in a planar viewpoint, respectively.
이하에서, 제1-2 전도사 패턴(120)이 평면상 최외측에 위치한 패턴을 의미하고, 제1-3 전도사 패턴(130)이 평면상 최내측에 위치한 패턴을 의미하는 것으로 설명한다. 다른 실시예에서, 도면에 도시된 것과 달리 제1-1 전도사 패턴(110)과 제1-2 전도사 패턴(120) 또는 제1-1 전도사 패턴(110)과 제1-3 전도사 패턴(130) 사이에는 추가적인 이격된 전도사 패턴이 위치할 수도 있다.Hereinafter, it is explained that the 1-2nd conductor pattern (120) means a pattern located at the outermost side on a plane, and the 1-3rd conductor pattern (130) means a pattern located at the innermost side on a plane. In another embodiment, unlike what is shown in the drawing, an additional spaced conductor pattern may be located between the 1-1st conductor pattern (110) and the 1-2nd conductor pattern (120) or between the 1-1st conductor pattern (110) and the 1-3rd conductor pattern (130).
제1 전도사(100)가 형성하는 평면상 제1 전도사 패턴(101)의 최대 크기, 예를 들어 최외각에 위치한 제1-2 전도사 패턴(120)의 최대폭(L1)은 약 30mm 이하, 또는 약 28mm 이하, 또는 약 26mm 이하, 또는 약 24mm 이하, 또는 약 22mm 이하, 또는 약 20mm 이하일 수 있다. 제1 전도사(100)가 형성하는 패턴의 크기가 상기 범위 보다 클 경우, 특정된 소정의 위치에서의 국부적이고 정확한 생체 신호 수집이 곤란할 수 있다. 또, 앞서 설명한 것과 같이, 복수의 전극 패턴(11)이 하나의 세트를 구성하여 생체 신호를 수집할 경우, 하나의 전극 패턴(11)이 지나치게 커지면 인접한 전극 패턴(11) 간의 이격 거리가 증가되는 문제가 있다.The maximum size of the first conductor pattern (101) formed on a plane by the first conductor (100), for example, the maximum width (L1) of the first-second conductor pattern (120) located at the outermost edge, may be about 30 mm or less, or about 28 mm or less, or about 26 mm or less, or about 24 mm or less, or about 22 mm or less, or about 20 mm or less. If the size of the pattern formed by the first conductor (100) is larger than the above range, it may be difficult to collect local and accurate biosignals at a specific predetermined location. In addition, as described above, if a plurality of electrode patterns (11) form one set to collect biosignals, there is a problem that the distance between adjacent electrode patterns (11) increases if one electrode pattern (11) becomes excessively large.
제1 전도사(100)가 형성하는 평면상 패턴의 최대폭(L1)의 하한은 충분한 신뢰도 높은 생체 신호를 수집할 수 있으면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 5mm 이상일 수 있다. The lower limit of the maximum width (L1) of the planar pattern formed by the first conductor (100) is not particularly limited as long as sufficiently reliable biosignals can be collected, but may be, for example, approximately 5 mm or more.
인접한 두개의 전극 패턴(11) 간의 거리, 예컨대 각 전극 패턴(11)들의 중심 간의 이격 거리는 어느 하나의 전극 패턴(11)의 최대폭(L1)의 약 1.5배 내지 3배 범위 내에 있는 것이 바람직할 수 있다. 만일 상기 이격 거리가 지나치게 커질 경우 특정된 소정의 위치에서의 생체 신호 수집이 곤란할 수 있다.The distance between two adjacent electrode patterns (11), for example, the distance between the centers of each electrode pattern (11), may preferably be within a range of about 1.5 to 3 times the maximum width (L1) of one electrode pattern (11). If the distance becomes excessively large, it may be difficult to collect biosignals at a specific predetermined location.
제1 전도사(100)가 형성하는 어느 하나의 선형 패턴, 구체적으로 라인 형상으로 폐루프를 형성하는 어느 하나의 패턴, 즉 제1-1 전도사 패턴(110) 또는 제1-2 전도사 패턴(120)이 형성하는 선폭(W)은 약 1.5mm 내지 2.5mm, 또는 약 1.6mm 내지 2.4mm, 또는 약 1.7mm 내지 2.3mm, 또는 약 1.8mm 내지 2.2mm, 또는 약 1.9mm 내지 2.1mm 범위에 있을 수 있다. The line width (W) formed by any one linear pattern formed by the first conductor (100), specifically, any one pattern forming a closed loop in a line shape, that is, the 1-1 conductor pattern (110) or the 1-2 conductor pattern (120), may be in a range of about 1.5 mm to 2.5 mm, or about 1.6 mm to 2.4 mm, or about 1.7 mm to 2.3 mm, or about 1.8 mm to 2.2 mm, or about 1.9 mm to 2.1 mm.
선폭(W)이 지나치게 클 경우, 인접한 전도사 패턴 간에 충분한 이격 거리(D)를 확보하기 어려울 수 있다. 또, 선폭(W)이 지나치게 클 경우 베이스층(20)의 신축에 따라 형상 변화 내지는 면적 변화가 발생하여 신뢰도가 저하될 수 있다. 반면, 선폭(W)이 지나치게 작을 경우 충분한 생체 신호의 전달이 어려울 수 있다.If the line width (W) is too large, it may be difficult to secure a sufficient separation distance (D) between adjacent conductor patterns. In addition, if the line width (W) is too large, shape or area changes may occur due to the stretching of the base layer (20), which may reduce reliability. On the other hand, if the line width (W) is too small, it may be difficult to transmit sufficient biosignals.
몇몇 실시예에서, 최내측에 위치하는 제1-3 전도사 패턴(130)은 라인 형상의 패턴이 아니라, 소정의 면적을 갖는 패드 형태로 제공될 수 있다. 이 때 제1-3 전도사 패턴(130)의 최대폭(L2)의 상한은 약 3.0mm, 또는 약 2.5mm, 또는 약 2.0mm일 수 있다. 전술한 선폭(W)과 마찬가지로, 소정의 면적을 갖는 제1-3 전도사 패턴(130)의 폭(L2)이 지나치게 커질 경우 베이스층(20)의 신축에 따라 면적 변화가 발생할 수 있다. 제1-3 전도사 패턴(130)이 독립하여 전기적 신호의 전달 경로로 기능하기 위해서는 제1-3 전도사 패턴(130)의 최대폭(L2)의 하한은 약 1.5mm일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the 1-3rd conductive pattern (130) located at the innermost side may be provided in the form of a pad having a predetermined area, rather than a line-shaped pattern. In this case, the upper limit of the maximum width (L2) of the 1-3rd conductive pattern (130) may be about 3.0 mm, or about 2.5 mm, or about 2.0 mm. Similar to the line width (W) described above, if the width (L2) of the 1-3rd conductive pattern (130) having a predetermined area becomes excessively large, a change in the area may occur depending on the elongation of the base layer (20). In order for the 1-3rd conductive pattern (130) to independently function as a transmission path of an electrical signal, the lower limit of the maximum width (L2) of the 1-3rd conductive pattern (130) may be about 1.5 mm, but the present invention is not limited thereto.
인접한 선형 패턴 간의 이격 거리, 예컨대 제1-1 전도사 패턴(110)과 제1-2 전도사 패턴(120) 간의 이격 거리(D), 또는 제1-1 전도사 패턴(110)과 제1-3 전도사 패턴(130) 간의 이격 거리는 선형 패턴의 선폭(W)과 소정의 관계에 있을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전도사 패턴들(110, 120, 130) 간의 이격 거리(D)는 선폭(W)의 약 0.8배 내지 1.2배 범위에 있을 수 있다. 예컨대, 전극 패턴(11)의 최대폭(L1)이 약 20mm이고, 총 3개의 전도사 패턴들(110, 120, 130)로 구성되며, 어느 하나의 패턴 선폭(W)이 2.0mm인 비제한적인 예시에서, 제1-1 전도사 패턴(110)과 제1-2 전도사 패턴(120) 간의 이격 거리(D) 및 제1-1 전도사 패턴(110)과 제1-3 전도사 패턴(130) 간의 이격 거리는 1.6mm 내지 2.4mm, 또는 1.6mm 내지 2.0mm 범위에 있을 수 있다.The spacing between adjacent linear patterns, for example, the spacing (D) between the 1-1st conductor pattern (110) and the 1-2nd conductor pattern (120), or the spacing between the 1-1st conductor pattern (110) and the 1-3rd conductor pattern (130), may be in a predetermined relationship with the line width (W) of the linear patterns. In an exemplary embodiment, the spacing (D) between the conductor patterns (110, 120, 130) may be in a range of about 0.8 to 1.2 times the line width (W). For example, in a non-limiting example where the maximum width (L1) of the electrode pattern (11) is about 20 mm, and is composed of a total of three conductor patterns (110, 120, 130), and one pattern line width (W) is 2.0 mm, the separation distance (D) between the 1-1 conductor pattern (110) and the 1-2 conductor pattern (120) and the separation distance between the 1-1 conductor pattern (110) and the 1-3 conductor pattern (130) may be in a range of 1.6 mm to 2.4 mm, or 1.6 mm to 2.0 mm.
만일 전도사 패턴들 간의 이격 거리(D)가 지나치게 짧을 경우, 각 전도사 패턴들(110, 120, 130)을 통해 수집되는 전기적 신호 간에 크로스토크 현상 등이 발생할 수 있다. 더욱이, 이격 거리(D)가 지나치게 짧을 경우, 실질적으로 전도사 패턴들(110, 120, 130)이 뭉쳐져 하나의 패턴을 형성하는 것과 같이 작용하며, 이 경우 베이스층(20) 신장에 따른 전극 패턴(11)의 면적 변화율과 저항 변화율이 커지고, 결과적으로 전극 패턴(11)으로 측정된 전기적 신호의 신뢰도 저하로 이어질 수 있다. 반면 전도사 패턴들 간의 이격 거리(D)가 지나치게 클 경우 전극 패턴(11)의 전체 크기 증가가 야기될 수 있다.If the spacing distance (D) between the conductor patterns is too short, a crosstalk phenomenon may occur between the electrical signals collected through each of the conductor patterns (110, 120, 130). Furthermore, if the spacing distance (D) is too short, the conductor patterns (110, 120, 130) practically act as if they are clumped together to form a single pattern, in which case the area change rate and the resistance change rate of the electrode pattern (11) according to the elongation of the base layer (20) increase, which may result in a decrease in the reliability of the electrical signal measured by the electrode pattern (11). On the other hand, if the spacing distance (D) between the conductor patterns is too large, the overall size of the electrode pattern (11) may increase.
본 실시예에 따른 전극 패턴(11)은 어느 패턴, 즉 제1 전도사(100)에 의해 형성되는 전도사 패턴을 내부가 채워진 일체로 형성하는 것이 아니라, 서로 이격된 복수의 전도사 패턴들, 즉 제1-1 전도사 패턴(110), 제1-2 전도사 패턴(120) 및 제1-3 전도사 패턴(130)으로 구성하는 점에 특징이 있다. 만일 전도사 패턴을 전체적으로 내부가 충진된 형태의 소정의 크기, 예컨대 약 20mm 수준의 크기를 갖는 전도사 패턴으로 구성할 경우, 의류의 신축에 따른 형상 변화 문제에 취약하여 신호에 노이즈가 다량 포함되거나, 또는 수집된 신호의 신뢰도가 저하될 수 있다. 이에 대해서는 실험예와 함께 후술한다.The electrode pattern (11) according to the present embodiment is characterized in that it is not formed as a single, internally filled conductor pattern formed by a certain pattern, that is, a first conductor (100), but is composed of a plurality of conductor patterns spaced apart from each other, that is, a first-first conductor pattern (110), a first-second conductor pattern (120), and a first-third conductor pattern (130). If the conductor pattern is composed of a conductor pattern having a predetermined size, for example, a size of about 20 mm, in a form in which the entire interior is filled, it is vulnerable to the problem of shape change due to the elasticity of clothing, so that a large amount of noise may be included in the signal, or the reliability of the collected signal may be reduced. This will be described later together with an experimental example.
한편, 예시적인 실시예에서, 전극 패턴(11)의 전체 형상, 예컨대 제1-2 전도사 패턴(120)의 형상은 평면상 만입부(11p)를 갖는 형상일 수 있다. 이에 따라 제1-1 전도사 패턴(110) 및 제1-3 전도사 패턴(130) 또한 제1-2 전도사 패턴(120)과 상응하는 형상으로 만입부를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3 등에 도시된 것과 같이, 제1-2 전도사 패턴(120) 등은 8개의 만입부를 갖는 8각별 형상일 수 있다. 이 경우 적어도 4개의 방향으로 연장된 16개의 직선들이 하나의 전도사 패턴(110, 120)을 형성할 수 있다.Meanwhile, in an exemplary embodiment, the overall shape of the electrode pattern (11), for example, the shape of the first-second conductor pattern (120), may be a shape having a planar indentation (11p). Accordingly, the first-first conductor pattern (110) and the first-third conductor pattern (130) may also have indentations in a shape corresponding to the first-second conductor pattern (120). For example, as illustrated in FIG. 3 and the like, the first-second conductor pattern (120) and the like may have an octagonal star shape having eight indentations. In this case, 16 straight lines extending in at least four directions may form one conductor pattern (110, 120).
후술할 바와 같이 전극 패턴(11)이 평면상 원형 등으로 방향성을 갖지 않는 패턴 형상인 경우, 베이스층(20)의 신축에 따라 형상 변화 내지는 면적 변화, 그리고 면저항의 변화가 발생하여 신뢰도가 저하될 수 있다. 또는 사각형 등과 같이 2개의 방향으로 연장된 경우 또한 베이스층(20)의 신축에 따라 형상 변화 내지는 면적 변화, 그리고 면저항의 변화가 발생하여 신뢰도가 저하될 수 있다. 따라서 균일한 평면 형상을 제공하기 위해 평면상 원형 내지는 다각형 형상에 근사하게 제공하되, 복수의 만입부(11p)를 제공하여 베이스층(20)의 신축에 따른 면적 변화를 최소화할 수 있다.As described later, if the electrode pattern (11) has a non-directional pattern shape, such as a circle on a plane, the shape or area, and the surface resistance may change depending on the stretching of the base layer (20), which may lower the reliability. Or, if it extends in two directions, such as a square, the shape or area, and the surface resistance may change depending on the stretching of the base layer (20), which may lower the reliability. Therefore, in order to provide a uniform plane shape, it is provided in a shape close to a circle or polygon on a plane, and a plurality of indentations (11p) may be provided to minimize the area change due to the stretching of the base layer (20).
본 발명이 어떠한 이론에 국한되는 것은 아니나, 제1-1 전도사 패턴(110) 및/또는 제1-2 전도사 패턴(120) 등이 라인 형상을 가지고, 평면상 굴곡진 형상, 즉 서로 다른 방향을 향하여 연장된 수개의 직선의 조합으로 구성될 경우, 어느 하나의 신장 방향에 대해 변화율이 감소할 수 있다. Although the present invention is not limited to any theory, when the first-first conductor pattern (110) and/or the first-second conductor pattern (120) have a line shape and a curved shape in a plane, that is, are composed of a combination of several straight lines extending in different directions, the rate of change may be reduced for one of the extension directions.
만일 만입부(11p)가 8개를 초과할 경우, 예를 들어 12개 또는 16개 등일 경우, 평면상 원 형상에 지나치게 근사하여 신축에 따른 형상 변화가 커질 수 있다. 반면 만입부(11p)가 8개에 미달할 경우 또는 6개에 미달할 경우, 예를 들어 4개, 또는 3개 등일 경우, 원형과 차이가 커져 어느 한 지점에서의 생체 신호를 온전히 수집하기 곤란하고 신호의 노이즈가 증가할 수 있다. 즉, 본 발명의 발명자는 만입부(11p)를 8개로 구성할 경우 가장 높은 신뢰도를 가지면서 신축에도 강건한 구조를 달성할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.If the number of indentations (11p) exceeds 8, for example, 12 or 16, the shape may be too close to a circle in a planar shape, which may result in a large change in shape due to expansion. On the other hand, if the number of indentations (11p) is less than 8 or less than 6, for example, 4 or 3, the difference from a circle may become large, making it difficult to completely collect a biosignal at a certain point and increasing signal noise. That is, the inventor of the present invention confirmed that a structure having the highest reliability and being robust against expansion can be achieved when the number of indentations (11p) is 8, and thus completed the present invention.
베이스층(20)의 상면 상으로 돌출되어 노출된 제1 전도사 패턴(101)의 최대 두께(T1)는 제1 전도사(100)의 두께에 영향을 받을 수 있으나, 예를 들어 약 2.0mm 이하, 또는 약 1.5mm 이하, 또는 약 1.0mm 이하, 또는 약 0.5mm 이하일 수 있다.The maximum thickness (T1) of the first conductive pattern (101) protruding and exposed on the upper surface of the base layer (20) may be affected by the thickness of the first conductive pattern (100), but may be, for example, about 2.0 mm or less, or about 1.5 mm or less, or about 1.0 mm or less, or about 0.5 mm or less.
도면으로 표현하지 않았으나, 평면 시점, 즉 베이스층(20)의 하면 평면 시점에서, 제2 전도사(200)는 제2 전도사 패턴(201)을 형성할 수 있다.Although not expressed in the drawing, from a planar viewpoint, that is, from a bottom planar viewpoint of the base layer (20), the second conductor (200) can form a second conductor pattern (201).
제2 전도사 패턴(201)은 제1 전도사 패턴(101)과 실질적으로 동일하거나, 극히 유사하거나, 상응하는 복수의 패턴을 형성하거나, 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 전도사 패턴(201)은 폐루프를 형성하는 제2-1 전도사 패턴, 제2-1 전도사 패턴을 둘러싸는 제2-2 전도사 패턴을 포함하고, 제2-1 전도사 패턴의 폐루프 내에 위치하는 제2-3 전도사 패턴을 더 포함할 수 있다. The second conductor pattern (201) may form a plurality of patterns that are substantially identical to, extremely similar to, or corresponding to the first conductor pattern (101), or may include a plurality of patterns. In an exemplary embodiment, the second conductor pattern (201) may include a 2-1 conductor pattern forming a closed loop, a 2-2 conductor pattern surrounding the 2-1 conductor pattern, and may further include a 2-3 conductor pattern positioned within the closed loop of the 2-1 conductor pattern.
제2-1 전도사 패턴, 제2-2 전도사 패턴 및 제2-3 전도사 패턴은 각각 평면 시점에서 이격된 상태일 수 있다. 제2-1 전도사 패턴은 적어도 부분적으로 제1-1 전도사 패턴(110)과 두께 방향으로 중첩하고, 제2-2 전도사 패턴은 적어도 부분적으로 제1-2 전도사 패턴(120)과 두께 방향으로 중첩하며, 제2-3 전도사 패턴은 제1-3 전도사 패턴(130)과 적어도 부분적으로 두께 방향으로 중첩할 수 있다.The 2-1st conductor pattern, the 2-2nd conductor pattern, and the 2-3rd conductor pattern may each be spaced apart from each other in a planar viewpoint. The 2-1st conductor pattern may at least partially overlap the 1-1st conductor pattern (110) in the thickness direction, the 2-2nd conductor pattern may at least partially overlap the 1-2nd conductor pattern (120) in the thickness direction, and the 2-3rd conductor pattern may at least partially overlap the 1-3rd conductor pattern (130) in the thickness direction.
제2-1 전도사 패턴, 제2-2 전도사 패턴 및 제2-3 전도사 패턴의 최대폭, 선폭, 이격 거리, 만입부를 포함하는 형상 등에 대해서는 전술한 제1 전도사(100)가 형성하는 패턴과 실질적으로 동일할 수 있는 바 중복되는 설명은 생략한다. 또, 베이스층(20)의 하면 상으로 돌출되어 노출된 제2 전도사 패턴(201)의 최대 두께(T2) 또한 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.The maximum width, line width, separation distance, shape including the indentation, etc. of the 2-1st conductor pattern, the 2-2nd conductor pattern, and the 2-3rd conductor pattern may be substantially the same as the pattern formed by the 1st conductor (100) described above, and therefore, redundant descriptions will be omitted. In addition, the maximum thickness (T2) of the 2nd conductor pattern (201) that protrudes and is exposed on the lower surface of the base layer (20) has also been described above, and therefore, redundant descriptions will be omitted.
예시적인 실시예에서, 제1 전도사(100)와 제2 전도사(200)는 서로 상이한 신축성을 가질 수 있다. 제1 전도사(100) 측에 위치한 제1 베이스층(21)이 의류의 외피를 이루고 제2 전도사(200) 측에 위치한 제2 베이스층(22)이 의류의 내피를 이루는 경우, 제1 전도사(100)는 제2 전도사(200)에 비해 더 큰 신축성을 가질 수 있다.In an exemplary embodiment, the first conductor (100) and the second conductor (200) may have different elasticities. When the first base layer (21) located on the first conductor (100) side forms the outer skin of the garment and the second base layer (22) located on the second conductor (200) side forms the inner skin of the garment, the first conductor (100) may have greater elasticity than the second conductor (200).
앞서 설명한 것과 같이 생체 신호 모니터링 의류(1)가 운동복 등으로 적용되는 경우, 의류의 신축성, 특히 의류가 땀에 젖을 경우 의류의 신축성으로 인한 문제는 더 크게 작용할 수 있다.As explained above, when the biosignal monitoring clothing (1) is applied to sportswear, etc., the elasticity of the clothing, especially when the clothing gets wet with sweat, can have a greater effect due to the elasticity of the clothing.
이 때 내측에 위치한 제2 전도사(200)는 제1 전도사(100)에 비해 더 신축성이 작은 전도사로 구성하여 착용자의 신체 및 의류의 신축에도 불구하고 착용자의 피부에 보다 높은 밀착성을 가지고 형상 변화가 유발되지 않도록 구성할 수 있다. 반면 외측에 위치한 제1 전도사(100)는 상대적으로 신축성이 큰 전도사로 구성하여 의류의 신축, 특히 신장 상황에서 제1 전도사(100) 패턴이 끊어지는 등의 손상을 최소화할 수 있다.At this time, the second conductor (200) located on the inside is configured with a conductor having less elasticity than the first conductor (100) so that it can be configured to have a higher adhesion to the wearer's skin and not cause shape change despite the elasticity of the wearer's body and clothing. On the other hand, the first conductor (100) located on the outside is configured with a conductor having relatively high elasticity so that damage such as the first conductor (100) pattern being broken can be minimized in the elasticity of the clothing, especially in the elongation situation.
몇몇 실시예에서, 내측에 위치한 제2 전도사(200)가 형성하는 제2 전도사 패턴(201), 즉 제2-1 전도사 패턴 내지 제2-3 전도사 패턴이 차지하는 평면상 면적은, 외측에 위치한 제1 전도사(100)가 형성하는 제1 전도사 패턴(101), 즉 제1-1 전도사 패턴(110) 내지 제1-3 전도사 패턴(130)이 차지하는 평면상 면적 보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2-1 전도사 패턴 내지 제2-1 전도사 패턴의 선폭 등은 제1-1 전도사 패턴(110) 내지 제1-3 전도사 패턴(130)의 선폭 보다 클 수 있다.In some embodiments, a planar area occupied by the second conductor pattern (201) formed by the second conductor (200) located on the inside, i.e., the 2-1st conductor pattern to the 2-3rd conductor pattern, may be larger than a planar area occupied by the first conductor pattern (101) formed by the first conductor (100) located on the outside, i.e., the 1-1st conductor pattern (110) to the 1-3rd conductor pattern (130). For example, the line width of the 2-1st conductor pattern to the 2-1st conductor pattern may be larger than the line width of the 1-1st conductor pattern (110) to the 1-3rd conductor pattern (130).
이를 통해 착용자 피부와 전극 패턴(11)의 제2 전도사 패턴(201) 간의 밀착성을 높이고 전기적 신호의 수집률을 향상시킬 수 있다. 다시 말해서, 상대적으로 내측에 위치한 제2 전도사(200) 및 제2 전도사 패턴(201)은 외측의 제1 전도사(100) 및 제1 전도사 패턴(101) 보다 의류의 신축성에 덜 민감하며, 착용자의 신체 피부와의 밀착성이 중요한 요소가 될 수 있으므로 상대적으로 큰 면적을 제공할 수 있다. 반면, 앞서 설명한 것과 같이 의류의 신축에 따른 문제를 완화하기 위해 외측에 위치한 제1 전도사(100)는 최소한의 면적을 차지하며 서로 이격되는 제1-1 전도사 패턴(110), 제1-2 전도사 패턴(120) 및 제1-3 전도사 패턴으로 구성할 수 있다.Through this, the adhesion between the wearer's skin and the second conductor pattern (201) of the electrode pattern (11) can be increased, and the collection rate of the electrical signal can be improved. In other words, the second conductor (200) and the second conductor pattern (201) located relatively inside are less sensitive to the elasticity of the clothing than the first conductor (100) and the first conductor pattern (101) located outside, and since the adhesion with the wearer's body skin can be an important factor, a relatively large area can be provided. On the other hand, as described above, in order to alleviate the problem due to the elasticity of the clothing, the first conductor (100) located outside can be configured with the 1-1 conductor pattern (110), the 1-2 conductor pattern (120), and the 1-3 conductor pattern, which occupy a minimum area and are spaced apart from each other.
도면으로 표현하지 않았으나, 본 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 의류(1)의 도전 경로 구조는 제1 전도사(100) 상에 위치한 제1 패드 전극(미도시) 및 제2 전도사(200) 상에 위치한 제2 패드 전극(미도시)을 더 포함할 수 있다. 제1 패드 전극 및 제2 패드 전극은 베이스층(20) 등과 직접적인 결합을 형성하지 않으며, 분리와 착탈이 용이하도록 전도성 겔 등으로 이루어진 패치일 수 있다. 제1 패드 전극은 제1 전도사(100)가 형성하는 전극 패턴과 생체 신호 측정 기기(40)의 전극 사이에 개재되고, 제2 패드 전극은 제2 전도사(200)가 형성하는 전극 패턴과 사용자의 피부 사이에 개재되어 전기적 신호의 수집 및 전달 특성을 향상시킬 수 있다. 또, 제1 패드 전극 및 제2 패드 전극은 의류의 원단, 즉 베이스층(20)과 직접 결합되는 것이 아니기 때문에 착용자의 착용감을 저하시키지 않고, 관리가 용이할 수 있다.Although not shown in the drawing, the conductive path structure of the biosignal monitoring garment (1) according to the present embodiment may further include a first pad electrode (not shown) positioned on a first conductor (100) and a second pad electrode (not shown) positioned on a second conductor (200). The first pad electrode and the second pad electrode do not form a direct bond with the base layer (20), etc., and may be a patch made of a conductive gel, etc., so as to be easily detached and attached. The first pad electrode is interposed between the electrode pattern formed by the first conductor (100) and the electrode of the biosignal measuring device (40), and the second pad electrode is interposed between the electrode pattern formed by the second conductor (200) and the user's skin, thereby improving the collection and transmission characteristics of electrical signals. In addition, since the first pad electrode and the second pad electrode are not directly bonded to the fabric of the garment, i.e., the base layer (20), they do not deteriorate the wearer's wearing comfort and can be easy to manage.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, descriptions of configurations substantially identical or extremely similar to the above-described embodiments will be omitted, and these will be easily understood by those skilled in the art from the attached drawings.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 평면 레이아웃이다.FIG. 4 is a planar layout of an electrode pattern for collecting biosignals according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전극 패턴(12)은 베이스층의 상부와 하부에 배치된 제1 전도사 및 제2 전도사를 포함하여, 제1 전도사가 제1-1 전도사 패턴(110), 제1-2 전도사 패턴(120) 및 제1-3 전도사 패턴(132)을 포함하는 제1 전도사 패턴(101)을 형성하되, 제1-3 전도사 패턴(132)이 폐루프를 형성하는 형상인 점이 도 2 등의 실시예와 상이한 점이다.Referring to FIG. 4, the electrode pattern (12) according to the present embodiment includes first and second conductors arranged on the upper and lower portions of the base layer, and the first conductor forms a first conductor pattern (101) including a first-first conductor pattern (110), a first-second conductor pattern (120), and a first-third conductor pattern (132), but the first-third conductor pattern (132) is different from the embodiments of FIG. 2 and the like in that it has a shape that forms a closed loop.
즉, 제1-1 전도사 패턴(110) 및 제1-2 전도사 패턴(120) 뿐 아니라, 제1-3 전도사 패턴(132) 또한 내부가 비어 있는 폐루프 형상일 수 있다. 제1-3 전도사 패턴(132)의 선폭 등은 전술한 제1-1 전도사 패턴(110) 및 제1-2 전도사 패턴(120)과 동일할 수 있는 바 중복되는 설명은 생략한다.That is, not only the 1-1 conductor pattern (110) and the 1-2 conductor pattern (120), but also the 1-3 conductor pattern (132) may have a closed loop shape with an empty interior. The line width, etc. of the 1-3 conductor pattern (132) may be the same as the 1-1 conductor pattern (110) and the 1-2 conductor pattern (120) described above, so redundant descriptions are omitted.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 평면 레이아웃이다. 도 6은 도 5의 전극 패턴의 단면도이다.Fig. 5 is a planar layout of an electrode pattern for collecting biosignals according to another embodiment of the present invention. Fig. 6 is a cross-sectional view of the electrode pattern of Fig. 5.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 전극 패턴(13)은 베이스층(20)을 적어도 부분적으로 관통한 전도사(100), 예컨대 제1 전도사를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, the electrode pattern (13) according to the present embodiment may include a conductor (100), for example, a first conductor, that at least partially penetrates the base layer (20).
베이스층(20)은 복수의 관통홀(H)을 가지고, 전도사(100)는 적어도 부분적으로 관통홀(H)에 삽입되거나, 관통홀(H) 내에 위치할 수 있다. 전도사(100)는 적어도 부분적으로 베이스층(20)의 상면 상에 위치하고, 적어도 부분적으로 베이스층(20)의 하면 상에 위치하되, 상기 상면 상에 위치하는 전도사(100)의 부분(100a)은 제1 전도사 패턴(101)을 형성할 수 있다.The base layer (20) has a plurality of through holes (H), and the conductor (100) can be at least partially inserted into the through holes (H) or positioned within the through holes (H). The conductor (100) is at least partially positioned on the upper surface of the base layer (20), and at least partially positioned on the lower surface of the base layer (20), and a portion (100a) of the conductor (100) positioned on the upper surface can form a first conductor pattern (101).
구체적으로, 베이스층(20)의 하면 상에 위치하는 전도사(100)의 부분(100b)(또는 제2 부분)은 실질적으로 대부분의 면적이 베이스층(20)의 하면과 맞닿아 접촉하는 반면, 베이스층(20)의 상면 상에 위치하는 전도사(100)의 부분(100a)(또는 제1 부분)은 베이스층(20)의 상면과 맞닿아 접촉하는 정도가 작고, 대략 루프(loop) 형상의 고리 구조를 형성할 수 있다. 즉, 베이스층(20)을 기준으로, 그 상면 상에 위치하는 전도사(100a)의 부피, 무게, 길이 등의 양(amount)은 그 하면 상에 위치하는 전도사(100b)의 양 보다 클 수 있다. 또, 베이스층(20)의 상면 상에 위치하는 전도사(100a)가 베이스층(20)과 접촉하는 면적은 하면 상에 위치하는 전도사(100b)가 베이스층(20)과 접촉하는 면적 보다 작을 수 있다. Specifically, the portion (100b) (or the second portion) of the conductor (100) positioned on the lower surface of the base layer (20) substantially makes contact with the lower surface of the base layer (20) over most of its area, whereas the portion (100a) (or the first portion) of the conductor (100) positioned on the upper surface of the base layer (20) makes contact with the upper surface of the base layer (20) to a small extent and can form a ring structure having an approximate loop shape. That is, with respect to the base layer (20), the amount, such as volume, weight, and length, of the conductor (100a) positioned on the upper surface thereof may be greater than that of the conductor (100b) positioned on the lower surface thereof. In addition, the area of the conductor (100a) positioned on the upper surface of the base layer (20) that makes contact with the base layer (20) may be smaller than the area of the conductor (100b) positioned on the lower surface thereof that makes contact with the base layer (20).
본 실시예에 따른 전도사 패턴(101)은 두께 방향으로 상대적으로 큰 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(20)을 기준으로 그 상면 상에 위치하는 전도사(100a) 및 그 전도사(100a)가 형성하는 전도사 패턴(101)의 제1 두께(T1)는 베이스층(20)의 하면 상에 위치하는 전도사(100b)가 형성하는 제2 두께(T2) 보다 클 수 있다. 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)의 약 3.0배, 또는 약 3.5배, 또는 약 4.0배, 또는 약 4.5배, 또는 약 5.0배, 또는 약 6.0배, 또는 약 7.0배 또는 그 이상일 수 있다. 비제한적인 예시로, 제1 두께(T1)의 하한은 약 1.0mm, 또는 약 1.5mm, 또는 약 2.0mm, 또는 약 2.5mm, 또는 약 3.0mm, 또는 약 3.5mm, 또는 약 4.0mm, 또는 약 4.5mm, 또는 약 5.0mm일 수 있다. 제1 두께(T1)의 상한은 특별히 제한되지 않으나 예를 들어 약 10.0mm일 수 있다. 여기서 제1 두께(T), 예컨대 전도사(100) 제1 부분(100a)의 최대 두께는, 제1 부분(100a) 길이의 절반 가량일 수 있다.The conductive pattern (101) according to the present embodiment may have a relatively large thickness in the thickness direction. For example, the first thickness (T1) of the conductive pattern (101) formed by the conductive pattern (100a) and the conductive pattern (100a) positioned on the upper surface of the base layer (20) may be greater than the second thickness (T2) formed by the conductive pattern (100b) positioned on the lower surface of the base layer (20). The first thickness (T1) may be about 3.0 times, or about 3.5 times, or about 4.0 times, or about 4.5 times, or about 5.0 times, or about 6.0 times, or about 7.0 times, or more, of the second thickness (T2). As a non-limiting example, the lower limit of the first thickness (T1) can be about 1.0 mm, or about 1.5 mm, or about 2.0 mm, or about 2.5 mm, or about 3.0 mm, or about 3.5 mm, or about 4.0 mm, or about 4.5 mm, or about 5.0 mm. The upper limit of the first thickness (T1) is not particularly limited, but can be, for example, about 10.0 mm. Here, the first thickness (T), for example, the maximum thickness of the first portion (100a) of the conductor (100), can be about half of the length of the first portion (100a).
서로 수평 방향으로 인접한 전도사(100a)들이 형성하는 고리들은 적어도 부분적으로 서로 맞닿을 수 있다. 또, 수평 방향으로 인접한 루프들은 서로 전기적으로 연결된 상태임은 물론이다. 상기 고리 구조, 즉 루프의 크기는 약 0.5mm 내지 3.0mm 범위에 있을 수 있다. 여기서 루프의 크기는 어느 단면 상에서, 베이스층(20)의 상면에 형성된 루프 구조의 면적과 동일한 면적을 갖는 원의 직경으로 이해될 수 있다.The loops formed by the horizontally adjacent conductors (100a) may at least partially touch each other. In addition, the horizontally adjacent loops are electrically connected to each other. The size of the above-mentioned loop structure, i.e., the loop, may be in a range of about 0.5 mm to 3.0 mm. Here, the size of the loop may be understood as the diameter of a circle having the same area as the area of the loop structure formed on the upper surface of the base layer (20) in a certain cross section.
또한, 하나의 전도사(100)가 반복적으로 루프 구조를 형성하는 어느 단면 상에서, 반복되는 각 반복 단위에서, 루프 구조의 수평 방향으로의 제1 폭(R1)은, 베이스층(20)의 하면에 위치한 전도사 부분(100b)의 수평 방향으로의 제2 폭(R2)(또는 길이) 보다 클 수 있다. 또는, 상기 루프 구조의 수평 방향으로의 제1 폭(R1)은, 상기 단면에서 드러나는 가장 인접한 관통홀(H)들 사이의 이격 거리 보다 클 수 있다. 상기 관통홀(H)들의 이격 거리는 루프 간격으로 이해될 수 있다. 이 때 상기 루프 간격은 약 2.0mm 이하, 또는 약 1.5mm 이하, 또는 약 1.0mm 이하일 수 있다. 루프 간격의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 0.5mm일 수 있다.In addition, on a cross-section where a single conductor (100) repeatedly forms a loop structure, in each repeated unit, a first width (R1) of the loop structure in the horizontal direction may be larger than a second width (R2) (or length) of the conductor portion (100b) located on the lower surface of the base layer (20) in the horizontal direction. Alternatively, the first width (R1) of the loop structure in the horizontal direction may be larger than a distance between the most adjacent through holes (H) exposed in the cross-section. The distance between the through holes (H) may be understood as a loop interval. In this case, the loop interval may be about 2.0 mm or less, or about 1.5 mm or less, or about 1.0 mm or less. The lower limit of the loop interval is not particularly limited, but may be, for example, about 0.5 mm.
본 실시예에 따른 전극 패턴(13)은 두께 방향으로 충분히 큰 제1 두께(T1)를 갖는 전도성 패턴(101)을 형성하여 착용자의 피부에 접촉하더라도 이질감이 적고 착용자 피부에 밀착되어 우수한 생체 수집 특성을 나타낼 수 있다. 전술한 실시예와 달리, 본 실시예에서 전도성 패턴(101), 즉 베이스층(20)의 상면 측이 의류의 내측에 상응하는 방향일 수 있다.The electrode pattern (13) according to the present embodiment forms a conductive pattern (101) having a sufficiently large first thickness (T1) in the thickness direction, so that even when it comes into contact with the wearer's skin, it has little foreign feeling and adheres closely to the wearer's skin, thereby exhibiting excellent bio-collection characteristics. Unlike the above-described embodiment, in the present embodiment, the conductive pattern (101), that is, the upper surface side of the base layer (20), may be in a direction corresponding to the inner side of the clothing.
특히, 전술한 실시예와 달리, 도 5에 도시된 것과 같이 제1 전도사 패턴(101)이 평면상 소정의 면적을 점유하더라도, 단면 상에서 하나의 전도사(100)가 베이스층(20)의 하면 상에서 수평 연결될지언정 제1 전도사 패턴(101)을 형성하는 상면 상에는 충분한 제1 폭(R1)을 형성하며 수평 방향으로 이격된 복수의 루프를 형성한 형상일 수 있다. 이에 따라 베이스층(20)의 신축 변형에도 불구하고 제1 전도성 패턴(101)의 저항 변화를 억제할 수 있고 수집되는 신호의 신뢰도를 높일 수 있다.In particular, unlike the above-described embodiment, even if the first conductive pattern (101) occupies a predetermined area on a plane as illustrated in FIG. 5, in the cross-section, one conductive pattern (100) may be horizontally connected on the lower surface of the base layer (20), but may have a shape in which a plurality of loops are formed horizontally spaced apart and have a sufficient first width (R1) on the upper surface forming the first conductive pattern (101). Accordingly, despite the elastic deformation of the base layer (20), the change in resistance of the first conductive pattern (101) can be suppressed, and the reliability of the collected signal can be increased.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 수집을 위한 전극 패턴의 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of an electrode pattern for collecting biosignals according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 전극 패턴(14)은 제2 전도사(200)를 더 포함하는 점이 도 6 등의 실시예에 따른 전극 패턴 및 도전 경로 구조와 상이한 점이다.Referring to FIG. 7, the electrode pattern (14) according to the present embodiment is different from the electrode pattern and conductive path structure according to the embodiments of FIG. 6 and others in that it further includes a second conductor (200).
앞서 설명한 것과 같이 제1 전도사(100)는 제1 관통홀(H1)을 통해 적어도 부분적으로 베이스층(20)을 관통하며 루프형 고리 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 전도사(100)는 베이스층(20)의 상면 상에 위치하여 제1 전도성 패턴(101)을 형성하는 제1-1 전도사 부분(100a) 및 베이스층(20)의 하면 상에 위치하는 제1-2 전도사 부분(100b)을 포함할 수 있다.As described above, the first conductor (100) may form a loop-shaped ring structure by at least partially penetrating the base layer (20) through the first through hole (H1). Accordingly, the first conductor (100) may include a first-first conductor portion (100a) positioned on the upper surface of the base layer (20) to form a first conductive pattern (101) and a first-second conductor portion (100b) positioned on the lower surface of the base layer (20).
제2 전도사(200)는 제2 관통홀(H2)을 통해 적어도 부분적으로 베이스층(20)을 관통할 수 있다. 여기서 제2 전도사(200)가 삽입되는 제2 관통홀(H2)은 제1 전도사(100)가 삽입되는 제1 관통홀(H1)과 상이할 수 있다. 또, 제2 관통홀(H2)의 개수는 제1 관통홀(H1)의 개수 보다 클 수 있다. 이에 따라 제2 전도사(200)는 베이스층(20)의 하면 상에 위치하여 제2 전도성 패턴(201)을 형성하는 제2-1 전도사 부분(200a) 및 베이스층(20)의 상면 상에 위치하는 제2-2 전도사 부분(200b)을 포함할 수 있다.The second conductor (200) can at least partially penetrate the base layer (20) through the second through hole (H2). Here, the second through hole (H2) into which the second conductor (200) is inserted can be different from the first through hole (H1) into which the first conductor (100) is inserted. In addition, the number of the second through holes (H2) can be greater than the number of the first through holes (H1). Accordingly, the second conductor (200) can include a 2-1 conductor portion (200a) positioned on the lower surface of the base layer (20) to form a second conductive pattern (201) and a 2-2 conductor portion (200b) positioned on the upper surface of the base layer (20).
어느 단면 상에서, 베이스층(20)의 상면에서, 제1-1 전도사 부분(100a)과 제2-2 전도사 부분(200b)은 수평 방향으로 이격될 수 있다. 반면, 베이스층(20)의 하면에서, 제1-2 전도사 부분(100b)과 제2-1 전도사 부분(200a)은 적어도 부분적으로 겹치거나 중첩하거나 맞닿을 수 있다. 이를 통해 제1 전도사(100)와 제2 전도사(200)는 서로 전기적으로 도통될 수 있다. In some cross-sections, on the upper surface of the base layer (20), the first-first conductor portion (100a) and the second-second conductor portion (200b) may be spaced apart in the horizontal direction. On the other hand, on the lower surface of the base layer (20), the first-second conductor portion (100b) and the second-first conductor portion (200a) may at least partially overlap, overlap, or contact each other. Through this, the first conductor (100) and the second conductor (200) may be electrically connected to each other.
베이스층(20)을 기준으로, 그 하면 상에 위치하는 제2-1 전도사 부분(200a)의 부피, 무게, 길이 등의 양은 그 상면 상에 위치하는 제2-2 전도사 부분(200b)의 양 보다 클 수 있다. Based on the base layer (20), the volume, weight, length, etc. of the 2-1 conductive portion (200a) located on the lower surface thereof may be greater than the amount of the 2-2 conductive portion (200b) located on the upper surface thereof.
또, 도 7 등은 제2 전도사(200)의 제2-1 전도사 부분(200a)과 제2-2 전도사 부분(200b)이 베이스층(20)으로부터 이격된 경우를 표현하고 있으나, 이는 표현의 명확성을 위한 것으로, 본 실시예에서 또는 다른 실시예에서 제2-1 전도사 부분(200a) 및/또는 제2-2 전도사 부분(200b)은 각각 베이스층(20)의 하면 및 상면과 맞닿을 수 있다. 이 경우, 베이스층(20)의 하면 상에서 제2-1 전도사 부분(200a)이 베이스층(20)과 접촉하는 면적은, 상면 상에서 제2-2 전도사 부분(200b)이 베이스층(20)과 접촉하는 면적 보다 클 수 있다.In addition, although FIG. 7 and the like express a case where the 2-1 conductor part (200a) and the 2-2 conductor part (200b) of the 2nd conductor (200) are spaced apart from the base layer (20), this is for clarity of expression, and in the present embodiment or other embodiments, the 2-1 conductor part (200a) and/or the 2-2 conductor part (200b) may respectively come into contact with the lower surface and the upper surface of the base layer (20). In this case, the area where the 2-1 conductor part (200a) comes into contact with the base layer (20) on the lower surface of the base layer (20) may be larger than the area where the 2-2 conductor part (200b) comes into contact with the base layer (20) on the upper surface.
또한, 하나의 제2 전도사(200)가 반복적으로 베이스층(20)을 관통하는 어느 단면 상에서, 반복되는 각 단위에서, 베이스층(20)의 하면 상에서의 제2 폭(S2)은 베이스층(20)의 상면 상에서의 제1 폭(S1) 보다 클 수 있다. 여기서 상면에서의 제1 폭(S1)은 상기 단면에서 드러나는 가장 인접한 제2 관통홀(H2)들 사이의 이격 거리와 대략 상응할 수 있다.In addition, on a cross-section where one second conductor (200) repeatedly penetrates the base layer (20), in each repeated unit, the second width (S2) on the lower surface of the base layer (20) may be larger than the first width (S1) on the upper surface of the base layer (20). Here, the first width (S1) on the upper surface may approximately correspond to the distance between the most adjacent second penetration holes (H2) exposed in the cross-section.
또, 어느 소정의 면적을 기준으로, 제1 전도사(100)의 무게, 부피, 길이 등의 양은 제2 전도사(200)의 무게, 부피, 길이 등의 양 보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 전도사(100)의 총 길이는 제2 전도사(200)의 총 길이의 1.5배 내지 10.0배, 또는 약 2.0배 내지 9.0배, 또는 약 2.5배 내지 8.0배, 또는 약 3.0배 내지 7.0배 범위에 있을 수 있다.In addition, based on a certain area, the weight, volume, length, etc. of the first conductor (100) may be greater than the weight, volume, length, etc. of the second conductor (200). For example, the total length of the first conductor (100) may be in a range of 1.5 to 10.0 times, or about 2.0 to 9.0 times, or about 2.5 to 8.0 times, or about 3.0 to 7.0 times, of the total length of the second conductor (200).
제1 전도사(100)와 제2 전도사(200)는 동일하거나 상이한 재질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 의류의 내측에 상응하는 제1 전도성 패턴(101)을 형성하는 제1 전도사(100)의 신축성은, 의류의 외측에 상응하는 제2 전도성 패턴(201)을 형성하는 제2 전도사(200)의 신축성 보다 작을 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The first conductor (100) and the second conductor (200) may be made of the same or different materials. In an exemplary embodiment, the elasticity of the first conductor (100) forming the first conductive pattern (101) corresponding to the inner side of the garment may be less than the elasticity of the second conductor (200) forming the second conductive pattern (201) corresponding to the outer side of the garment. However, the present invention is not limited thereto.
본 실시예에 따른 전극 패턴(14) 및 이를 포함하는 도전 경로 구조, 및 생체 정보 수집 의류는 상대적으로 신축성에 취약한 내측면은 제1 전도사(100)를 이용해 수평 방향으로 이격된 복수의 루프 구조를 형성하여 베이스층(20)의 신축 변화에도 불구하고 저항 변화량을 작게 구성하되, 상대적으로 신축성 변화에 강건한 외측면은 제2 전도사(200)를 이용해 수평 방향으로의 점유 면적이 큰 제2 도전성 패턴(201)을 형성하여 외부의 다른 전자 장치와의 접속을 용이하게 할 수 있다.According to the present embodiment, the electrode pattern (14) and the conductive path structure including the same, and the bio-information collecting clothing have a plurality of loop structures spaced apart in the horizontal direction using a first conductive material (100) on the inner side that is relatively vulnerable to elasticity, so that the amount of change in resistance is small despite the change in elasticity of the base layer (20), but on the outer side that is relatively robust to change in elasticity, a second conductive pattern (201) with a large horizontally occupied area is formed using a second conductive material (200), so that connection with other external electronic devices can be facilitated.
이하, 실험예를 더 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples.
<제조예 1, 2><Manufacturing examples 1, 2>
제1 전도사와 제2 전도사를 이용해 도 3과 같은 단면 구조의 전극 패턴을 제조하였다. 제1 전도사에 의해 형성되는 상부 패턴과 제2 전도사에 의해 형성되는 하부 패턴은 동일한 형상으로 하였다. 베이스층은 대략 평면상 사다리꼴 형상으로 하여, 레그 슬리브와 같이 착용할 수 있도록 구성하였다. An electrode pattern having a cross-sectional structure as shown in Fig. 3 was manufactured using the first conductor and the second conductor. The upper pattern formed by the first conductor and the lower pattern formed by the second conductor had the same shape. The base layer was configured to have a roughly trapezoidal shape in planar form so that it could be worn like a leg sleeve.
전극 패턴의 평면상 형상은 하기 표 1 및 표 2와 같이 다양한 형상으로 제조하였다. 이 때 전극 패턴의 최대 직경, 즉 최대폭은 20mm로 하였다. 그리고 전술한 바와 같이 두개의 전극 패턴이 하나의 세트를 이루도록 하고, 두개의 전극 패턴의 중심 간의 거리는 40mm로 하였다. The plane shape of the electrode pattern was manufactured in various shapes as shown in Table 1 and Table 2 below. At this time, the maximum diameter of the electrode pattern, i.e., the maximum width, was set to 20 mm. As described above, two electrode patterns were made to form one set, and the distance between the centers of the two electrode patterns was set to 40 mm.
또, 하기 제조예 1-2, 제조예 1-3, 제조예 2-2, 제조예 2-3에서 하나의 선폭은 2.0mm로 하였다. 스티치 길이는 3.6mm로 설정하였다.Also, in Manufacturing Examples 1-2, 1-3, 2-2, and 2-3 below, the line width was set to 2.0 mm. The stitch length was set to 3.6 mm.
<실험예 1: 원단 신장에 따른 변화><Experimental Example 1: Changes according to fabric elongation>
제조예 1-1 내지 제조예 2-3에 따른 전극 패턴이 형성된 원단을 10%, 20% 및 30% 신장시키며 전극 패턴의 형상 변화를 측정하였다. 그리고 그 결과를 도 8 및 도 9에 나타내었다.The fabrics on which electrode patterns were formed according to Manufacturing Examples 1-1 to 2-3 were stretched by 10%, 20%, and 30%, and the shape changes of the electrode patterns were measured. The results are shown in Figs. 8 and 9.
도 8 및 도 9를 참조하면, 전체적으로 제조예 2들에 비해 제조예 1들에서 면적 변화율이 큰 것으로 확인되었다. 특히 복수의 라인 패턴으로 형성한 제조예 1-2와 제조예 2-2의 경우, 각각 제조예 1-1, 제조예 1-3, 그리고 제조예 2-1 및 제조예 2-3에 비해 면적 변화율이 작은 것으로 확인되었다. 수치적으로 비교하기 위해 10% 신장시켰을 때의 각 제조예별 면적 변화량을 도 10에 나타내었다. 도 10 또한 전체적으로 제조예 2들에서 면적 변화율이 낮고, 복수의 라인 패턴을 형성한 제조예 1-2와 제조예 2-2에서 면적 변화율이 낮음을 나타낸다.Referring to FIGS. 8 and 9, it was confirmed that the area change rate was larger in Manufacturing Examples 1 than in Manufacturing Examples 2 overall. In particular, in the case of Manufacturing Examples 1-2 and 2-2 formed with multiple line patterns, the area change rate was confirmed to be smaller than in Manufacturing Examples 1-1, 1-3, and 2-1 and 2-3, respectively. For numerical comparison, the area change amount for each Manufacturing Example when stretched by 10% is shown in FIG. 10. FIG. 10 also shows that the area change rate was lower in Manufacturing Examples 2 overall, and that the area change rate was lower in Manufacturing Examples 1-2 and 2-2 formed with multiple line patterns.
앞서 설명한 것과 같이 복수의 방향으로 연장된 부분을 갖는 경우, 특정 하나의 방향에 대한 신장에 저항할 수 있는 반면, 서로 연결된 하나의 부분만을 갖는 경우 그렇지 않은 것으로 추측된다.As explained above, it is assumed that when having parts extending in multiple directions, it can resist elongation in a specific one direction, whereas when having only one part connected to each other, it cannot.
<실험예 2: 신호 수집능 평가><Experimental Example 2: Evaluation of signal collection capability>
제조예 1-1 내지 제조예 2-3에 따른 전극 패턴이 형성된 원단을 레그 슬리브 형태로 조립하고, 착용자가 앉은 상태에서 무릎을 펴는 동작을 반복하며 근전도 신호의 수집능을 평가하였다. 그리고 그 결과를 도 11 및 도 12에 나타내었다. The fabrics having electrode patterns formed according to Manufacturing Examples 1-1 to 2-3 were assembled into a leg sleeve shape, and the collection ability of electromyography signals was evaluated while the wearer repeated the motion of straightening his or her knees while sitting. The results are shown in Figs. 11 and 12.
우선 도 11을 참조하면, 하나의 라인으로 구성된 제조예 1-3 및 제조예 2-3의 경우, 각각 제조예 1-1과 제조예 1-2, 그리고 제조예 2-1과 제조예 2-2에 비해 신호 수집 능력이 열등하고 노이즈 신호가 다량 포함된 것을 확인할 수 있다.First, referring to Fig. 11, in the case of Manufacturing Examples 1-3 and 2-3, which consist of a single line, it can be confirmed that the signal collection capability is inferior and a large amount of noise signals are included compared to Manufacturing Examples 1-1 and 1-2, and Manufacturing Examples 2-1 and 2-2, respectively.
또, 도 12를 참조하면, 제조예 2들의 경우가, 제조예 1들의 경우에 비해 전반적으로 우수한 신호 수집능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.Also, referring to Fig. 12, it can be confirmed that the cases of Manufacturing Examples 2 show overall superior signal collection ability compared to the cases of Manufacturing Examples 1.
제조예 1-2 및 제조예 2-2와 같이 전극 패턴을 구성할 경우, 다른 제조예들에 비해 신축에 따른 신뢰도 하락을 완화하며 우수한 신호 수집능을 갖는 섬유형 전극을 제공할 수 있다. 또, 전도성 섬유의 사용량 대비 우수한 특성을 나타낼 수 있다.When the electrode pattern is configured as in Manufacturing Examples 1-2 and 2-2, a fiber-type electrode having excellent signal collection ability and reducing the decrease in reliability due to stretching can be provided compared to other manufacturing examples. In addition, excellent characteristics can be exhibited relative to the amount of conductive fiber used.
<제조예 3><Manufacturing Example 3>
전도사를 이용해 도 5와 같은 평면 구조, 도 6과 같은 단면 구조의 전극 패턴을 제조하였다. 전극 패턴의 최대 직경, 두개 전극 패턴의 중심 간의 거리 등은 실시예 1 및 실시예 2와 동일하게 하였다. 제조예 3의 제조 조건을 하기 표 3에 나타내었다.Using a conductor, an electrode pattern having a planar structure as in Fig. 5 and a cross-sectional structure as in Fig. 6 was manufactured. The maximum diameter of the electrode pattern, the distance between the centers of the two electrode patterns, etc. were the same as in Examples 1 and 2. The manufacturing conditions of Manufacturing Example 3 are shown in Table 3 below.
<실험예 3: 면저항 측정 및 신호 수집능 평가><Experimental Example 3: Surface resistance measurement and signal collection capability evaluation>
실험예 2와 같은 방법으로 근전도 신호의 수집능을 평가하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 같은 형상을 갖는 제조예 2-1, 그리고 우수한 결과를 얻었던 제조예 2-2의 전극 패턴의 결과도 함께 정량화하였다. 또, 이들의 면저항을 측정하였다.The collection ability of electromyography signals was evaluated in the same manner as in Experimental Example 2, and the results are shown in Table 4 below. The results of the electrode patterns of Manufacturing Example 2-1, which has the same shape, and Manufacturing Example 2-2, which obtained excellent results, were also quantified. In addition, their surface resistances were measured.
상기 표 4를 참조하면, 제조예 3-1에 따른 전극 패턴이 가장 높은 SNR을 나타내며, 현저하게 낮은 면저항을 나타내는 결과를 확인할 수 있다.Referring to Table 4 above, it can be confirmed that the electrode pattern according to Manufacturing Example 3-1 exhibits the highest SNR and significantly low surface resistance.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the present invention has been described above with reference to embodiments thereof, these are merely examples and do not limit the present invention. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the scope of the present invention should be understood to include modifications, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be implemented by modification. And, the differences related to such modifications and applications should be interpreted as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
13: 전극 패턴
20: 베이스층(의류 원단)
100: 제1 전도사13: Electrode pattern
20: Base layer (clothing fabric)
100: The First Evangelist
Claims (9)
상기 베이스층을 적어도 부분적으로 관통한 제1 전도사; 및
상기 베이스층을 적어도 부분적으로 관통한 제2 전도사를 포함하되,
상기 베이스층을 기준으로, 상기 일면 측의 제1 전도사 제1 부분의 양은, 타면 측의 제1 전도사 제2 부분의 양 보다 크고,
상기 베이스층을 기준으로, 상기 타면 측의 제2 전도사 제1 부분의 양은, 일면 측의 제2 전도사 제2 부분의 양 보다 크고,
상기 일면 상에서, 상기 제1 전도사 제1 부분과 제2 전도사 제2 부분은 이격되고,
상기 타면 상에서, 상기 제1 전도사 제2 부분과 제2 전도사 제1 부분은 중첩하거나 맞닿아 상기 제1 전도사와 제2 전도사를 전기적으로 도통시키고,
상기 제1 전도사 제1 부분이 베이스층의 일면과 맞닿는 면적은, 상기 제1 전도사 제2 부분이 베이스층의 타면과 맞닿는 면적 보다 작고,
상기 제2 전도사 제1 부분이 베이스층의 타면과 맞닿는 면적은, 상기 제2 전도사 제2 부분이 베이스층의 일면과 맞닿는 면적 보다 큰 도전 경로 구조.A non-conductive base layer having one side and the other side;
a first conductor at least partially penetrating the base layer; and
Including a second conductor at least partially penetrating the base layer,
Based on the above base layer, the amount of the first conductor part on the one side is greater than the amount of the second conductor part on the other side,
Based on the above base layer, the amount of the first part of the second conductor on the other side is greater than the amount of the second part of the second conductor on the one side,
On the above one side, the first part of the first evangelist and the second part of the second evangelist are separated,
On the above surface, the second part of the first conductor and the first part of the second conductor overlap or contact each other to electrically conduct the first conductor and the second conductor,
The area of the first part of the first conductor in contact with one side of the base layer is smaller than the area of the second part of the first conductor in contact with the other side of the base layer.
A conductive path structure in which the area of the first part of the second conductor in contact with the other surface of the base layer is larger than the area of the second part of the second conductor in contact with one surface of the base layer.
상기 제1 전도사 제1 부분의 두께는, 제1 전도사 제2 부분의 두께의 3배 이상인 도전 경로 구조.In the first paragraph,
A challenge path structure in which the thickness of the first part of the first conductor is at least three times the thickness of the second part of the first conductor.
상기 제1 전도사 제1 부분은 루프 구조를 형성하되, 상기 루프의 크기는 0.5mm 내지 3.0mm 범위에 있는 도전 경로 구조.In the first paragraph,
The first conductive first part forms a loop structure, and the size of the loop is in the range of 0.5 mm to 3.0 mm.
상기 제1 전도사 제1 부분은 부분적으로 루프를 형성하고,
상기 제1 전도사의 신축성은 제2 전도사의 신축성 보다 작은, 도전 경로 구조.In the first paragraph,
The first part of the above first conductor partially forms a loop,
A challenge path structure in which the elasticity of the first conductor is smaller than that of the second conductor.
상기 제1 전도사 제1 부분은 루프 구조를 형성하되, 상기 루프 간격은 1.0mm 내지 3.0mm인 도전 경로 구조.In the third paragraph,
The first conductive first part forms a loop structure, and the loop spacing is 1.0 mm to 3.0 mm.
어느 단면 상에서,
상기 일면 상의 제1 전도사 제1 부분의 반복 단위의 제1 폭은, 상기 타면 상의 제1 전도사 제2 부분의 반복 단위의 제2 폭 보다 크고,
상기 타면 상의 제2 전도사 제1 부분의 반복 단위의 제2 폭은, 상기 일면 상의 제2 전도사 제2 부분의 반복 단위의 제1 폭 보다 큰
도전 경로 구조.In the first paragraph,
In any cross section,
The first width of the repeating unit of the first part of the first conductor on the above-mentioned one side is larger than the second width of the repeating unit of the second part of the first conductor on the other side,
The second width of the repeating unit of the first part of the second conductor on the above surface is larger than the first width of the repeating unit of the second part of the second conductor on the above surface.
Challenge path structure.
상기 제1 전도사의 전체 길이는, 제2 전도사의 전체 길이의 3배 내지 7.0배 범위에 있는 도전 경로 구조.In the first paragraph,
A challenge path structure in which the total length of the first conductor is in a range of 3 to 7.0 times the total length of the second conductor.
베이스층은 의류 원단에 상응하고,
상기 베이스층의 일면은 의류의 내측이고,
상기 베이스층의 타면은 의류의 외측인
생체 신호 모니터링 의류.A biosignal monitoring garment comprising the challenge path structure of claim 1,
The base layer corresponds to the clothing fabric,
One side of the above base layer is the inner side of the clothing,
The outer side of the above base layer is the outer side of the clothing.
Bio-signal monitoring garment.
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