KR102801073B1

KR102801073B1 - 웨어러블 장치

Info

Publication number: KR102801073B1
Application number: KR1020220042456A
Authority: KR
Inventors: 최순필
Original assignee: (주)초이스테크놀로지
Priority date: 2022-04-05
Filing date: 2022-04-05
Publication date: 2025-04-30
Anticipated expiration: 2042-04-05
Also published as: KR20230143493A

Abstract

사람의 신체부위에 굴절시켜 착용할 수 있는 소형 웨어러블 장치가 제공된다. 웨어러블 장치는, 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 몸체, 플렉서블 몸체 내부에 삽입되며 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 기판부, 플렉서블 몸체 내부에 플렉서블 기판부와 함께 삽입된 배터리유닛을 포함하되, 플렉서블 기판부는 일 측에 배터리유닛의 수용공간을 정의하는 절개부를 포함하고, 배터리유닛은 전지와 전지의 전극에 밀착된 비고정식 단자를 포함하여 수용공간 안에 움직일 수 있게 삽입된다.

Description

웨어러블 장치{Wearable device}

본 발명은 웨어러블 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사람의 신체 여러 부위에 쉽게 부착되는 소형 웨어러블 장치에 관한 것이다.

웨어러블 기술(wearable technology)은 현 시점에서 대개 IT(information technology)기술이 접목된 전자제품과 관련되어 있다. 웨어러블 기술이 적용된 전자제품은 의복처럼 착용하거나 신체에 부착하여 사용할 수 있다.

이러한 웨어러블 제품들은 사용자와 함께 움직일 수 있기 때문에, 휴대성과 기기에 대한 접근성이 극도로 향상된다. 웨어러블 제품의 형태는 다양하며 기술영역도 계속 확대되고 있다(예, 대한민국 특허10-2377162등).

그러나 웨어러블 제품들은 공통적으로 전력관련 문제가 있어 신기술 개발이 쉽지 않다. 예를 들어 전력 공급시간은 웨어러블 제품의 활용도에 큰 영향을 미치지만 배터리 용량에 한계가 있기 때문에 장시간 사용에 제약이 따른다.

또한 소형화된 웨어러블 제품들에 적절한 전력공급방식을 적용하기 어려운 점도 신기술 개발에 난점이 되고 있으므로, 그에 대한 대안도 필요한 실정이다.

대한민국등록특허공보 제10-2377162호, (2022. 03. 22)

본 발명의 기술적 과제는, 사람의 신체 여러 부위에 쉽게 부착되는 소형 웨어러블 장치를 제공하는 것이며, 이를 통해, 소형화된 웨어러블 제품에 보다 적합하게 적용되는 전력공급방식도 함께 제공하는 것이다. 또한 단기 사용 후 폐기 가능한 일회용 웨어러블 장치도 제공하여 전력문제에서 보다 자유로운 기술로 웨어러블 기술의 적용범위도 확대하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 웨어러블 장치는, 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 몸체; 상기 플렉서블 몸체 내부에 삽입되며 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 기판부; 상기 플렉서블 몸체 내부에 상기 플렉서블 기판부와 함께 삽입된 배터리유닛을 포함하되, 상기 플렉서블 기판부는 일 측에 상기 배터리유닛의 수용공간을 정의하는 절개부를 포함하고, 상기 배터리유닛은 전지와 상기 전지의 전극에 밀착된 비고정식 단자를 포함하여 상기 수용공간 안에 움직일 수 있게 삽입된다.

상기 배터리유닛은, 상기 비고정식 단자의 외측을 덮어 상기 비고정식 단자를 상기 전극 방향으로 가압하는 점착성패치를 더 포함할 수 있다.

상기 전지는, 두께가 상기 플렉서블 몸체의 최소두께보다 작은 버튼 셀(button cell)이고, 상기 점착성패치가 상기 버튼 셀의 양면에서 상기 비고정식 단자를 각각 가압할 수 있다.

상기 비고정식 단자는, 상기 점착성패치와 상기 버튼 셀 사이에 탄성적으로 개재되는 탄성접점을 포함할 수 있다.

상기 탄성접점은 상기 점착성패치 쪽에서 상기 전극 쪽으로 직경이 확대되는 비대칭 코일스프링으로 형성될 수 있다.

상기 웨어러블 장치는, 상기 점착성패치의 점착력 및 너비 중 적어도 어느 하나를 변수로하여, 상기 탄성접점의 압축된 크기를 조절할 수 있다.

상기 플렉서블 몸체는 제1패드와 제2패드가 서로 연결된 형상으로 형성되며, 상기 플렉서블 기판부는 상기 제1패드 내부에 삽입된 제1기판과 상기 제2패드 내부에 삽입된 제2기판이 상기 플렉서블 몸체 내부를 통해 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.

상기 웨어러블 장치는, 상기 제1기판에 실장된 온도센서를 더 포함하여, 상기 제1패드에 접촉된 사람의 체온을 상기 온도센서를 통해 감지할 수 있다.

상기 웨어러블 장치는, 상기 제1패드를 신체로 감싸 고정하고, 제2패드는 노출시켜 사용할 수 있다.

상기 웨어러블 장치는, 상기 제2기판에 실장되어 외부로 상기 온도센서의 측정값을 전송하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 소형 웨어러블 제품에 적합한 전력제공방식을 제공하여 해당 제품군의 개발에 기여할 수 있다. 본 발명을 통해 전력공급구조를 개선함으로써 신체에 부착하기 유리한 유연한 구조, 부피가 매우 작은 컴팩트한 구조의 웨어러블 제품을 더 효과적으로 구현할 수 있고, 일정시간 사용 후 폐기 가능한 일회용(disposable) 웨어러블 제품 역시 효과적으로 구현할 수 있다. 예를 들어 의료분야에서 사용되는 모니터링용 체온계 등도 본 발명을 통해 일회용 웨어러블 제품으로 구현이 가능하므로, 의료기기의 교차사용에 의한 오염을 방지하고 의료서비스의 질적 향상까지 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에의 한 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 웨어러블 장치의 A-A' 단면도이다.
도 3은 도 1의 웨어러블 장치의 분해도이다.
도 4는 도 3의 배터리유닛의 분해도이다.
도 5는 도 3의 배터리유닛 중 점착성패치를 절단하여 그 내부를 도시한 부분단면도이다.
도 6은 도 1의 웨어러블 장치의 변형동작을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 웨어러블 장치의 사용상태도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 웨어러블 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에의 한 웨어러블 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 웨어러블 장치의 A-A' 단면도이며, 도 3은 도 1의 웨어러블 장치의 분해도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 웨어러블 장치(1)는 플렉서블(flexible) 몸체(100)안에 기판(플렉서블 기판부: 도 2의 200참조)과, 움직일 수 있는 배터리유닛(도 3의 300참조)이 내장된다.

배터리유닛(300)은 고정되지 않으므로 플렉서블 몸체(100)가 변형되면 대응하여 배치를 바꿀 수 있다. 따라서 플렉서블 몸체(100)도 더 잘 변형되므로 웨어러블 장치(1)를 신체굴곡이 큰 부위 등에도 손쉽게 부착할 수 있다.

또한 배터리유닛(300)에 의해 배터리박스 등이 제거되고 플렉서블 몸체(100) 내부공간이 대폭 축소되므로 웨어러블 장치(1)는 더욱 소형화할 수 있다.

또한 전원구조를 전지(도 3의 310참조)와 비고정식 단자(도 3의 320참조)를 플렉서블 몸체(도 3의 100참조)안에 일체로 봉입하여 형성하기 때문에 대량 생산이 쉬워 일회용 제품으로 웨어러블 장치(1)를 생산하는 데에도 적합하다.

이러한 본 발명의 웨어러블 장치(1)는 몸체 전체가 유연하거나 신축 가능한 재질로 되어있는 것일 수 있고, 두께도 얇은 소형장비일 수 있다. 그러한 소형장비는 사용시간이 지나면 폐기 가능한 일회용(disposable)장비를 포함한다.

이러한 본 발명의 웨어러블 장치(1)는 다음과 같이 구성된다. 웨어러블 장치(1)는, 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 몸체(100), 플렉서블 몸체(100) 내부에 삽입되며 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 기판부(200), 플렉서블 몸체(100) 내부에 플렉서블 기판부(200)와 함께 삽입된 배터리유닛(300)을 포함하되, 플렉서블 기판부(200)는 일 측에 배터리유닛(300)의 수용공간을 정의하는 절개부(도 3의 211참조)를 포함하고, 배터리유닛(300)은 전지(도 3의 310참조)와 전지의 전극에 밀착된 비고정식 단자(도 3의 320)를 포함하여 상기 수용공간 안에 움직일 수 있게 삽입된다.

본 실시예에서, 웨어러블 장치(1)는 일회용 체온계로 예시된다. 그에 따라, 플렉서블 몸체(100)는 제1패드(110)와 제2패드(120)가 서로 연결된 형상으로 형성되며, 플렉서블 기판부(200)는 제1패드(110) 내부에 삽입된 제1기판(도 2의 210참조)과 제2패드(120) 내부에 삽입된 제2기판(도 2의 220참조)이 플렉서블 몸체(100) 내부를 통해 서로 연결된 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1기판(210)에 실장된 온도센서(도 2의 212참조)를 포함하여, 제1패드(110)에 접촉된 사람의 체온을 온도센서(212)를 통해 감지할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 기초로 본 발명의 구성 및 작용효과를 보다 상세히 설명한다. 그러나 이는 하나의 예시이므로, 본 발명의 기술사상이 본 실시예로 한정될 필요는 없다.

도 1을 참조하면, 플렉서블 몸체(100)는 탄성적으로 굴절 가능하게 형성된다. 플렉서블 몸체(100)는 그 전체가 유연한 재질로 형성되어 변형된다(도 6참조). 예를 들면, 플렉서블 몸체(100)는 적당한 탄성이 있고 유연하게 변형되는 연질의 플라스틱으로 형성될 수 있다. 그러나 플렉서블 몸체(100)의 재질과 형상이 특정재질이나 형상으로 한정될 필요는 없다.

본 실시예에서 플렉서블 몸체(100)는 제1패드(110)와 제2패드(120)가 서로 연결된 형상으로 형성된다. 이러한 형상의 플렉서블 몸체(100)는 제1패드(110)와 제2패드(120)가 서로 다른 역할을 할 수 있다. 몸체(100)의 두께는 실질적으로 두 패드의 두께와 같을 수 있다.

제1패드(110)와 제2패드(120)는 두께에 비해 넓게 확장된 면을 갖는다. 제1패드(110)와 제2패드(120)는 연결부(130)에 의해 서로 연결된다. 제1패드(110)와 제2패드(120) 및 연결부(130) 전체는 연결된 상태로 변형될 수 있다. 제1패드(110), 제2패드(120), 연결부(130)는 동일재질에 의해, 서로 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어 연질의 플라스틱 등을 적절히 가공하여 이러한 형태의 플렉서블 몸체(100)를 구현할 수 있다.

도 3을 참조하면, 플렉서블 몸체(100)는 도 1의 형상으로 형성된 커버(100a)와 케이스(100b)로 분해될 수 있다. 커버(100a)는 케이스(100b)의 양 면에 접합될 수 있고 접합 후 케이스(100b) 내부는 차폐된다. 케이스(100b)안에는 적절한 형태의 내부공간(100c)이 형성된다. 이러한 구조를 적용하여, 플렉서블 몸체(100)안에 내부공간(100c)을 형성할 수 있다.

즉 플렉서블 몸체(100)는 케이스(100b)와 커버(100a)로 분해가 가능하되, 이들이 결합되면 전체적으로 제1패드(110)와 제2패드(120)가 서로 연결된 도 1의 형상으로 형성되는 구조로 형성될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시이므로, 다른 실시예에서는 또 다른 형태로 플렉서블 몸체(100)를 구현할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 플렉서블 기판부(200)는 플렉서블 몸체(100) 내부에 삽입된다. 플렉서블 기판부(200) 역시 탄성적으로 굴절이 가능하다. 플렉서블 기판부(200)도 연질의 플라스틱이 포함된 소재 등으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 기판부(200)는 인쇄회로가 포함된 연질의 PCB(printed circuit board) 로 형성될 수 있다.

본 실시예에서 플렉서블 기판부(200)는 제1패드(110) 내부에 삽입된 제1기판(210)과 제2패드(120) 내부에 삽입된 제2기판(220)을 포함한다. 제1기판(210)과 제2기판(220)은 플렉서블 몸체(100) 내부를 통해 서로 연결된 구조를 갖는다. 예를 들어 제1기판(210)과 제2기판(220)사이에 연결기판(230)이 형성되고, 제1기판(210), 제2기판(220) 및 연결기판(230) 전체가 플렉서블 몸체(100) 내부에 삽입될 수 있다.

플렉서블 기판부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 플렉서블 몸체(100)의 내부공간(100c)에 삽입된다. 내부공간(100c)은 플렉서블 기판부(200)와 대응하는 형상으로 형성되고 플렉서블 기판부(200)와 동일하거나 그보다 큰 면적을 가질 수 있다. 내부공간(100c)은 플렉서블 기판부(200)와 배터리유닛(300)이 삽입되는 공간 전체를 의미한다.

플렉서블 기판부(200)에는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 배터리유닛(300)의 수용공간을 정의하는 절개부(211)가 형성된다. 절개부(211)는 내부공간(100c) 중 플렉서블 기판부(200)가 차지하는 영역을 감소시켜, 내부공간(100c) 안에 배터리유닛(300)을 삽입 가능한 공간을 형성한다. 바람직하게는 절개부(211)를 배터리유닛(300)과 대응하는 형상으로 절개할 수 있다. 수용공간은 내부공간(100c) 중에서 배터리유닛(300)이 삽입되는 공간이다.

절개부(211)의 형상은 배터리유닛(300)의 형상이나 구조에 따라 달라질 수 있으므로 절개부(211) 역시 본 실시예의 형태로 한정될 필요는 없다. 예를 들어 절개부(211)는 플렉서블 기판부(200)의 제1기판(210) 일부를 원호형상으로 절개하여 형성할 수 있다. 적절한 절개부(211)를 형성하여 수용공간을 형성하고, 수용공간 안에 배터리유닛(300)을 유동 가능하게 삽입할 수 있다.

웨어러블 장치(1)는 플렉서블 기판부(200)에 다양한 전자소자를 실장한다. 본 실시예에서 웨어러블 장치(1)는 신체에 밀착되어 체온을 측정하고 측정데이터를 외부로 전송하는 체온계이므로, 그에 대응하는 전자소자들이 실장된다.

웨어러블 장치(1)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1기판(210)에 실장된 온도센서(212)를 포함하고, 제2기판(220) 실장되어 외부로 온도센서(212)의 측정값을 전송하는 통신모듈(221)을 포함할 수 있다. 제1기판(210)은 제1패드(110) 내부에 삽입되어 있으므로, 웨어러블 장치(1)는 제1패드(110)에 접촉된 사람의 체온을 온도센서(212)를 통해 감지할 수 있다.

반면 제2패드(120)에 삽입된 제2기판(220)에서는 통신모듈(221)을 통해서 감지된 데이터를 외부로 전송한다. 이와 같이 두 패드로 웨어러블 장치(1)의 온도측정 영역과, 외부 통신영역을 분리함으로써, 체온계의 온도감지동작 및 데이터통신동작 모두를 보다 원활히 수행할 수 있다. 이와 관련된 내용은 후술하는 동작 설명 시 보다 상세히 설명한다.

온도센서(212)의 응답속도와 정확도를 향상시키기 위해, 온도센서(212)와 대응하는 플렉서블 몸체(100)의 일부분에 통공(111)을 형성할 수 있다. 또한 온도센서(212)가 위치하는 제1패드(110)의 적어도 일부를 좀더 열전도율이 높은 재질로 형성하는 것도 가능하다. 웨어러블 장치(1)의 용도에 대응하는 적절한 대응구조를 몸체나 기판 상에 형성할 수 있다.

온도센서(212)는 기판에 인쇄된 회로를 통해 제2기판(220)과 연결된다. 제2기판(220)에 배치된 통신모듈(221)은 온도센서(212)의 측정값을 장치 외부로 전송한다. 통신모듈(221)은 무선으로 데이터를 송수신할 수 있다. 통신모듈(221)은 예를 들어, 저전력으로 동작하는 근거리 무선통신 모듈로 형성될 수 있다. 근거리 무선통신은 특정 방식으로 제한되지 않는다.

통신모듈(221)은 단일 칩셋으로 형성될 수도 있지만, 기판 상에 둘 이상의 소자들이 분산 배치되어 형성될 수도 있다. 따라서 반드시 위치가 특정되어야 하는 것은 아니므로 도면 상의 위치는 예시적인 것이다.

그 외 또 다른 구성들이 제2기판(220)에 탑재되는 것도 가능하다. 예를 들면, 데이터처리모듈, 온도센서(212) 제어모듈, 전력제어모듈 등이 필요에 따라 실장될 수 있다. 또한 전원 스위치(222)를 형성하고 몸체의 대응하는 위치에 전원버튼(121)을 형성할 수도 있다. 이러한 구성은 실시형태에 따라 변경 가능하므로 역시 웨어러블 장치(1)의 용도에 따라 적절한 대응구성을 몸체나 기판상에 형성할 수 있다.

배터리유닛(300)은 전지(310)와 전지(310)의 전극에 밀착된 비고정식 단자(320)를 포함한다. 배터리유닛(300)은 전지(310)와 비고정식 단자(320)가 서로 밀착된 상태로 일체로 움직일 수 있게 형성된다. 도 3과 같이 비고정식 단자(320)는 전원선 등으로 이루어진 유동 가능한 말단을 포함하고, 해당 말단만 전원연결부(213)에 연결되기 때문에(도 2참조), 배터리유닛(300)은 수용공간 안에서 플렉서블 몸체(100)의 변형에 대응하여 움직일 수 있다.

이하, 배터리유닛(300)의 구조와 작용을 도 4 및 도 5를 참조하여 좀더 상세히 설명한다.

도 4는 도 3의 배터리유닛의 분해도이고, 도 5는 도 3의 배터리유닛 중 점착성패치를 절단하여 그 내부를 도시한 부분단면도이다.

도 4를 참조하면, 배터리유닛(300)은 비고정식 단자(320)가 전지(310)의 전극에 밀착되는 구조이다. 바람직하게는, 배터리유닛(300)은 비고정식 단자(320)의 외측을 덮어 비고정식 단자(320)를 전극 방향으로 가압하는 점착성패치(330)를 포함할 수 있다.

즉 점착성패치(330)의 점착력(또는 접착력)으로 비고정식 단자(320)를 전지(310)에 가압하여 고정시킬 수 있다. 점착성패치(330)는 비고정식 단자(320)에 중첩되는 부분과 전지(310)에 중첩되는 부분을 모두 포함하며, 비고정식 단자(320)가 이탈하지 않을 정도의 충분한 점착력(또는 접착력)을 갖는다.

전지(310)는 도 4와 같이 두께가 플렉서블 몸체(도 1의 100참조)의 최소두께보다 작은 버튼 셀(button cell)이고, 점착성패치(330)가 상기 버튼 셀의 양면에서 비고정식 단자(320)를 각각 가압할 수 있다. 이러한 방식으로 전지(310)와 비고정식 단자(320)와 점착성패치(330)가 상호 결합된다.

버튼 셀은 동전 형상이며 양면이 각각 음극과 양극이므로, 각 전극에 대응하는 한 쌍의 비고정식 단자(320)를 전지(310) 양면에 배치할 수 있다. 점착성패치(330)는 전지(310)의 전극을 향하는 면이 점착면(331)으로 형성된다.

점착성패치(330)는 예를 들어, 탄성적으로 신축되는 얇은 테잎과 같은 형태일 수 있으며 크기는 필요한 정도로 조정 가능하다. 예를 들어, 점착성패치(330)의 크기와 형상을 조정하여 버튼 셀의 양면에 대응하는 직경을 갖는 원형 패치로 형성할 수 있다.

점착면(331)은 접착물질이 점착성패치(330)의 일 면에 적층되어 형성될 수 있다. 접착물질은 금속에 접착 가능한 물질일 수 있다. 접착물질의 성분이나 농도 등을 조정하면 점착성패치(330)의 점착력 또는 접착력도 얼마든지 조정할 수 있다.

비고정식 단자(320)는 도 4와 같이 점착성패치(330)와 버튼 셀(즉, 전지) 사이에 탄성적으로 개재되는 탄성접점(321)을 포함한다. 비고정식 단자(320)는 탄성접점(321)과 전원선(322)이 결합된 것일 수 있다. 전술한 것처럼 비고정식 단자(320)의 말단이 전원선(322)으로 이루어지고, 전원선(322)의 말단만 기판의 전원연결부(도 2 및 도 3의 213참조)에 연결되므로, 배터리유닛(300)의 나머지 부분은 플렉서블 몸체 내부에서 유동이 가능하다.

탄성접점(321)과 전원선(322)은 납땜이나 용접 등의 방식으로 통전 가능하게 연결될 수 있고, 전원연결부(213)와 비고정식 단자(320)의 말단(즉, 전원선)도 납땜 등의 방식으로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 그러나 다른 방식으로 통전 가능하게 연결이 가능하다면 연결방식은 변경될 수도 있다.

탄성접점(321)은 탄성력으로 양단을 점착성패치(330)와 전지(310)에 지지한다. 그로 인해 비고정식 단자(320)와 전지(310)는 밀착상태로 유지된다. 배터리유닛(300)의 움직임 등으로 점착성패치(330)가 부분적으로 들뜰 가능성도 있지만, 탄성접점(321)의 탄성지지에 의해 그러한 문제는 해소된다.

도 5를 참조하면, 탄성접점(321)은 점착성패치(330)와 전지(310)사이에서 점착성패치(330)가 가압하는 방향(전지의 양면을 향하는 화살표)과 반대방향의 반발력(확대도의 탄성접점에 도시된 두꺼운 화살표)을 생성한다. 따라서 탄성접점(321)의 한쪽은 반발력에 의해 배터리유닛(300)이 움직이더라도 계속 전극과 밀착된다.

탄성접점(321)은 도시된 것처럼 점착성패치(330) 쪽에서 전지(310)의 전극(즉 전지 표면)쪽으로 직경이 확대되는 비대칭 코일스프링으로 형성될 수 있다. 점착성패치(330)의 작은 영역으로 압력을 집중시키고, 전지(310) 쪽은 넓게 지지하여 점착성패치(330) 안에서 탄성접점(321)을 안정시킬 수 있다.

이때 점착성패치(330)의 점착력 및 너비 중 적어도 어느 하나를 변수로 하여, 탄성접점(321)의 압축된 크기를 조절할 수 있다. 탄성접점(321)의 탄성계수가 일정한 경우 점착력과 너비 중 적어도 어느 하나를 조정하면 탄성접점(321)의 반발력을 적절히 상쇄시켜 원하는 크기로 탄성접점(321)을 압축시킬 수 있다.

압축된 탄성접점(321)에 의해 크기가 감소된 배터리유닛(300)은 플렉서블 몸체(도 1의 100참조)안에 더 쉽게 삽입된다. 점착성패치(330)는 비고정식 단자(320)의 외측, 특히 탄성접점(321) 전체를 덮어 가압하므로, 탄성접점(321)은 실질적으로 점착성패치(330) 안에서 부분적으로 팽창될 뿐 점착성패치(330) 밖으로 빠져 나오지 못한다.

점착성패치(330)의 너비는 적어도 탄성접점(321)을 내부에 완전히 가둘 수 있는 너비가 바람직하며, 점착성패치(330)의 테두리부분은 도 5처럼 전지(310)표면에 완전히 밀착되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 비고정식 단자(320)가 전지(310)에 밀착되어 일체로 움직이는 배터리유닛(300)을 형성할 수 있다.

이러한 구조는 종래의 배터리박스 등을 제거하고 배터리수용공간을 대폭 축소한 구조이기 때문에, 본 발명과 같은 소형 웨어러블 제품에 매우 적합하다.

또한, 이러한 구조는 전지(310)와 비고정식 단자(320)를 일체로 플렉서블 몸체(100) 안에 봉입한 구조이기 때문에, 대량 생산이 쉽고 일회용 웨어러블 제품의 생산에도 적합하다.

또한 같은 이유로 제작 단가도 낮출 수 있기 때문에 경제적인 면에서도 유리하며, 전지(310) 장착 시 배터리 성능에 영향을 줄 수 있는 조립과정(예, 용접 등)도 사용하지 않으므로 제품 성능도 보장된다.

도 6은 도 1의 웨어러블 장치의 변형동작을 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 웨어러블 장치의 사용상태도이다.

상술한 구조에 의해 웨어러블 장치(1)는 내부에 전원장치를 가지고 있으면서도 전체적으로 쉽게 변형된다.

도 6에 도시된 것처럼, 웨어러블 장치(1)의 플렉서블 몸체는 그 내부에 삽입된 플렉서블 기판(도 2의 200참조)과 함께 자체 재질에 의해 쉽게 변형된다. 내장된 배터리유닛(도 3의 300참조)이 탄성체는 아니지만, 플렉서블 몸체(100) 안에 움직일 수 있게 삽입되어 있기 때문에, 플렉서블 몸체(100)와 플렉서블 기판부(200)의 변형을 실질적으로 제약하지 않는다.

이로 인해 웨어러블 장치(1)는 변형 범위가 실질적으로 증가하는 효과를 얻게 된다. 따라서 플렉서블 몸체(100)를 적절히 변형하고 신체의 다양한 부위에 웨어러블 장치(1)를 적용할 수 있다.

예를 들면, 웨어러블 장치(1)는 도 7에 도시된 것처럼 사람의 신체(A) 특정부위에 부착하거나 착용할 수 있다. 신체(A)에는 다양한 굴곡이 형성되어 있지만, 웨어러블 장치(1)를 신체(A) 굴곡에 따라 굴절시켜 긴밀하게 밀착시킬 수 있기 때문에 신체에 착용되는 웨어러블 기술로서의 효과가 극대화된다.

아울러 배터리박스 등이 제거되어 배터리공간이 크게 축소된 구조이므로, 웨어러블 장치(1)를 더욱 소형화하고 본 실시예처럼 더 얇은 구조로 형성할 수 있고, 이러한 구조는 전지(도 3의 310참조)와 비고정식 단자(도 3의 320참조)가 플렉서블 몸체(도 3의 100참조) 안에 일체로 봉입된 구조이므로 대량 생산이 쉬워 일회용 제품으로 웨어러블 장치(1)를 생산하는 데에도 적합하다.

웨어러블 장치(1)가 본 실시예처럼 체온계로 형성된 경우, 웨어러블 장치(1)는 체온 측정에 유리한 여러 부위에 적용할 수 있다. 도면에는 겨드랑이 쪽에 착용된 상태가 예시되었지만 앞서 설명한 것처럼 고정되지 않은 배터리유닛에 의해 플렉서블 몸체가 잘 변형되기 때문에, 더 굴곡이 심한 신체부위에도 웨어러블 장치(1)를 얼마든지 적용할 수 있다.

본 실시예처럼 체온계로 형성된 웨어러블 장치(1)의 경우에는, 제1패드(110)는 신체(A)로 감싸 고정하고, 제2패드(120)는 노출시켜 사용할 수 있다. 이를 통해 제1패드(110)에 삽입된 제1기판(도 2의 210참조)의 온도센서(도 2의 212참조)로는 신속하게 체온을 측정하고, 제2패드(120)에 삽입된 제2기판(도 2의 220참조)의 통신모듈(도 2의 211참조)을 통해서는 측정결과를 바로 전송할 수 있다.

즉 제1패드(110)와 제2패드(120)가 나뉘어져 있기 때문에, 제1패드(110)에 신체(A)가 접촉되어 있더라도 통신모듈(221)이 내장된 제2패드(120) 측은 계속 노출상태로 유지할 수 있다. 이를 통해 통신모듈(221)을 신체(A) 외측에 유지시켜 신체(A)에 의한 전파방해 없이 자유롭게 데이터를 전송할 수 있다. 장치 외부에는 웨어러블 장치(1)의 데이터를 수신하는 단말(예, 체온측정용 앱이 로딩된 스마트 폰 등)을 준비하여 단말을 통해 측정결과를 제공받을 수 있다.

이러한 방식으로, 본 발명의 웨어러블 장치(1)를 사용할 수 있다. 본 실시예로 구현된 체온계는 일정시간 사용하고 나면 폐기 가능한 일회용 제품일 수 있으며 전원을 켜고 신체(A)에 부착하여 사용할 수 있다. 그러나 앞서 언급하였듯이 본 발명의 기술사상은 다른 용도의 웨어러블 장치(1)에도 적용될 수 있으므로 본 발명의 웨어러블 장치(1)는 또 다른 형태로도 변형하여 사용할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 웨어러블 장치 100: 플렉서블 몸체
100a: 커버 100b: 케이스
100c: 내부공간 110: 제1패드
111: 통공 120: 제2패드
121: 전원버튼 130: 연결부
200: 플렉서블 기판부 210: 제1기판
220: 제2기판 230: 연결기판
211: 절개부 212: 온도센서
213: 전원연결부 221: 통신모듈
222: 스위치 300: 배터리유닛
310: 전지 320: 비고정식 단자
321: 탄성접점 322: 전원선
330: 점착성패치 331: 점착면
A: 신체

Claims

탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 몸체;
상기 플렉서블 몸체 내부에 삽입되며 탄성적으로 굴절 가능한 플렉서블 기판부;
상기 플렉서블 몸체 내부에 상기 플렉서블 기판부와 함께 삽입된 배터리유닛을 포함하되,
상기 플렉서블 기판부는 일 측에 상기 배터리유닛의 수용공간을 정의하는 절개부를 포함하고, 상기 배터리유닛은 상기 플렉서블 몸체의 최소두께보다 작은 버튼 셀인 전지와, 상기 전지의 전극에 밀착된 비고정식 단자와, 상기 비고정식 단자의 외측을 덮어 상기 비고정식 단자를 상기 전극 방향으로 가압하는 점착성패치를 포함하여 상기 전지와 상기 비고정식 단자가 서로 밀착된 상태로 상기 수용공간 안에 움직일 수 있게 삽입되고,
상기 비고정식 단자는, 상기 점착성패치와 상기 버튼 셀 사이에 탄성적으로 개재되는 탄성접점, 및 전원선으로 이루어진 유동가능한 말단을 포함하고, 상기 말단만 상기 플렉서블 기판부의 전원연결부에 연결되어,
상기 배터리유닛이 고정되지 않고, 상기 플렉서블 몸체가 변형되면 대응하여 배치를 바꿈으로써, 굴곡이 심한 신체부위에도 적용 가능한 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 점착성패치가 상기 버튼 셀의 양면에서 상기 비고정식 단자를 각각 가압하는 웨어러블 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 탄성접점은 상기 점착성패치 쪽에서 상기 전극 쪽으로 직경이 확대되는 비대칭 코일스프링으로 형성되는 웨어러블 장치.
제1항에 있어서,
상기 점착성패치의 점착력 및 너비 중 적어도 어느 하나를 변수로하여, 상기 탄성접점의 압축된 크기를 조절하는 웨어러블 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 몸체는 제1패드와 제2패드가 서로 연결된 형상으로 형성되며,
상기 플렉서블 기판부는 상기 제1패드 내부에 삽입된 제1기판과 상기 제2패드 내부에 삽입된 제2기판이 상기 플렉서블 몸체 내부를 통해 서로 연결된 구조를 갖는 웨어러블 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1기판에 실장된 온도센서를 더 포함하여, 상기 제1패드에 접촉된 사람의 체온을 상기 온도센서를 통해 감지하는 웨어러블 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1패드를 신체로 감싸 고정하고, 제2패드는 노출시켜 사용하는 웨어러블 장치.
제9항에 있어서,
상기 제2기판에 실장되어 외부로 상기 온도센서의 측정값을 전송하는 통신모듈을 더 포함하는 웨어러블 장치.