KR101770142B1 - 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도조절 기능을 갖는 발열의류에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발열 온도를 조절함에 있어 스위치의 누름처럼 별도의 조작 없이 착용자가 추위를 느낄 때 취하는 일반적인 행동에 의해 발열 온도가 조절되는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류는 의류본체; 상기 의류본체에 구비되는 발열체; 상기 발열체의 발열 온도를 조절하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러로 발열 온도를 조절하는 조절신호를 입력하는 온도조절유닛;을 포함하여 이루어지되, 상기 온도조절유닛은 상기 의류본체에서 신체부위가 관통하는 개구부의 크기변화에 따라 조절신호의 세기가 조절되는 것을 특징으로 한다.

Description

사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류{Electrically heated smart clothing controlled with intuitive action based on user experience}

본 발명은 온도조절 기능을 갖는 발열의류에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발열 온도를 조절함에 있어 스위치의 누름처럼 별도의 조작 없이 착용자가 추위를 느낄 때 취하는 일반적인 행동에 의해 발열 온도가 조절되는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류에 관한 것이다.

발열의류는 의류본체에 발열체와, 배터리를 구비하고 배터리의 전원으로 발열체가 발열함으로써 난방이 되는 의류이다.

발열의류에 관한 종래기술로는 등록특허 제10-1123720호, 등록실용신안 제20-0376025호, 공개특허 제10-2007-0099895호, 등록특허 제10-1334394호 등이 다양하게 개시되었다.

발열의류는 고온으로 발열시 화상이나 화재의 위험이 있고, 착용자가 느끼는 추위의 정도에 따라 요구되는 적정 발열 온도가 달리지므로 통상 착용자에 의해 발열 온도의 조절이 가능하다.

발열의류의 온도조절을 위해 종래기술에서는 착용자가 눌러 조작할 수 있는 스위치를 의류에 구비시키는 것이 일반적이다.

보통 스위치는 의류의 외부에 노출되도록 부착시켜 구비하거나, 의류의 내부측에 은폐되도록 부착시켜 구비하게 된다.

스위치가 의류에 노출되는 경우에 의류의 외관이 조잡해지는 문제와, 외부충격을 받아 손상될 위험이 있고, 의류 내부측에 은폐되는 경우에는 스위치에 접근하기 위해 지퍼를 열어야 하는 번거로움과 손으로 조작하기에 불편함 등이 있다.

그리고 시각 장애인의 경우 스위치를 손으로 더듬어 찾아야 하는 불편이 있다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 발열의류에서 발열 온도를 조절하기 위해 별도의 스위치가 의류의 외측이나 내측에 구비되고, 착용자가 스위치를 별도로 눌러 조작해야함에 따른 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 발열온도를 조절하는 온도조절유닛이 노출되지 아니하여 의류의 외관을 해하지 아니하고, 착용자가 추위를 느끼면 자연스럽게 행동하는 행위에 의해 발열 온도가 조절되어 온도를 조절해야 하는 번거로움이 없고, 시각 장애인도 아무런 불편 없이 발열 온도를 조절할 수 있는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류는

의류본체;

상기 의류본체에 구비되는 발열체;

상기 발열체의 발열 온도를 조절하는 컨트롤러;

상기 컨트롤러로 발열 온도를 조절하는 조절신호를 입력하는 온도조절유닛;을 포함하여 이루어지되,

상기 온도조절유닛은 상기 의류본체에서 신체부위가 관통하는 개구부의 크기변화에 따라 조절신호의 세기가 조절되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 온도조절유닛은

의류본체의 개구부를 조여 크기를 조절하는 조임부재와,

상기 조임부재에 구비되며 조임양에 따른 저항값을 갖는 저항체를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 조임부재는 스냅버튼 또는 벨크로테이프인 것을 특징으로 하고,

상기 스냅버튼 또는 벨크로테이프의 암놈과 수놈이 체결되면 폐회로가 형성되어서 상기 컨트롤러에 접속되고, 조임량에 따라 체결 위치가 달라지는 상기 암놈 또는 수놈에는 저항값을 달리하는 저항체가 구비되는 것을 특징으로 하고,

상기 조임부재는 스트링패스너인 것을 특징으로 하고,

상기 스트링패스너의 조임줄에는 상기 컨트롤러에 연결되며 가해지는 인장강도에 따라 저항값이 달라지는 가변 저항선이 내포되는 것을 특징으로 한다.

위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류는 발열 온도를 조절하는 온도조절유닛이 겉으로 드러나지 않아 의류본체의 외관을 해하지 않고, 착용자가 별도로 조작하지 않아도 추위를 느끼는 착용자의 경험적, 직관적 모션에 의해 발열온도가 조절됨으로서 남녀노소와 장애인 등 누구든지 자연스럽게 발열 온도를 조절할 수 있는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류로서 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류의 개념적으로 도시한 도면.
도 2 는 온도조절유닛으로 스냅버튼과 벨크로테이프의 전기적 구조의 일례를 도시한 도면.
도 3 은 온도조절유닛으로 스냅버튼과 벨크로테이프의 전기적 구조의 또 다른 일례를 도시한 도면.
도 4 는 온도조절유닛으로 스트링패스너의 전기적 구조의 일례를 도시한 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 컨트롤러의 블럭도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류에 대해 보다 상세하게 설명한다.

본 발명을 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류는 의류본체(10), 발열체(20), 배터리(B), 컨트롤러(30), 온도조절유닛을 포함하여 이루어진다.

상기 의류본체(10)는 조끼, 슈트, 가디건, 잠바, 셔츠, 바지 등 일반적인 의류를 말하는 것으로 특별한 제약이 없는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 발열체(20)는 상기 의류본체(10)에 구비된다. 상기 발열체(20)는 패드와 같이 넓은 면적을 갖는 면상 발열체 일수 있고, 실과 같이 가늘고 긴 선상 발열체 일수도 있다. 착용자가 불편함을 느끼지 않고 활동성을 확보하는 측면에서 보면 선상 발열체(20)가 바람직할 것이다.

선상 발열체는 박음질되어 의류본체(10)에 부착될 수 있고, 전도성사(선상 발열체 역할)가 의류에 자수되어 부착될 수 있고, 원단의 직조시에 전도성실(선상 발열체 역할)이 함께 직조되어 구비될 수도 있다.

상기 발열체(20)는 의류본체(10)의 전체에 균일하게 구비될 수도 있고, 복부 부위, 등 부위, 옆구리 부위 등 난방 효과를 볼 수 있는 부분에 집중되어 구비될 수도 있다.

상기 배터리(B)는 상기 발열체(20)에 발열을 위한 전원을 공급한다. 상기 배터리(B)를 충전이 가능한 2차전지를 사용하고, 의류본체(10)의 세탁 등을 위해 탈부착이 가능한 것이 바람직할 것이다.

상기 컨트롤러(30)는 상기 배터리(B)의 전원이 상기 발열체(20)에 공급되는 것을 제어하여 발열체(20)의 발열 온도를 조절한다.

상기 컨트롤러(30)는 배터리(B)의 전원을 PWM 스위칭하여 발열체(20)로 공급하는 드라이버(31)와, 상기 온도조절유닛의 조절신호를 수신하고 수신되는 조절신호에 따라 상기 드라이버의 스위치 듀티비를 조절하여 발열체(20)의 발열온도를 조절하는 마이컴(33)을 포함한다. 상기 마이컴(33)에는 발열체(20)의 발열온도를 센싱하는 온도센서와, 발열체(20)의 설정된 발열 온도와, 온도센서에 의해 측정되는 발열체(20)의 발열온도 등을 표시하는 디스플레이부(35)가 연결될 수 있다.

상기 온도조절유닛은 상기 의류본체(10)에서 신체부위가 관통하는 개구부의 크기변화에 따라 조절신호의 세기가 조절된다.

다시 말해, 상기 온도조절유닛은 의류본체(10)에 구비되는 개구부의 크기에 변화가 발생하면, 발열온도가 조절되도록 다른 세기의 조절신호를 생성한다.

의류본체(10)에 구비되는 개구부로는 손목 부위, 목 부위, 허리 부위 등이 있고, 손을 집어넣는 주머니와 몸통을 집어넣을 수 있도록 하는 지퍼도 개구부의 일종으로 볼 수 있다.

이러한 개구부는 차가운 공기가 침투되는 부위로서 착용자는 추위를 느끼면 개구부를 조여서 차가운 외부공기가 침투되는 것을 차단하고, 손은 주머니에 넣고, 지퍼는 올리고, 후드(모자)는 머리를 덮는다.

이처럼 추위를 느낄 때 착용자가 경험에 의해 자연스럽게 하게 되는 일반적인 행동(즉, 경험행동)을 발열의류의 온도를 조절하기 위한 신호로 사용하는 것이 본원발명의 온도조절유닛이다.

발열의류 착용자가 자연스럽게 취하는 경험행동을 이용해 발열온도를 조절함으로써, 주변의 다른 사람들에게 불필요한 관심을 끌지 않고, 발열 온도를 조절하기 위해 별도의 동작(조작)을 할 필요가 없고, 시각 장애인들도 쉽게 접근하여 별 어려움 없이 발열의류의 온도를 조절할 수 있다.

이처럼 착용자의 경험행동을 기반으로 작동되는 본 발명에 따른 상기 온도조절유닛은 의류본체(10)의 개구부를 조여 크기를 조절하는 조임부재와, 상기 조임부재에 구비되며 조임양에 따른 저항값을 갖는 저항체를 포함한다.

의류본체(10)의 손목 부위나 목 부위의 개구부를 조이는 상기 조임부재로는 스냅버튼(40), 벨크로테이프(일명 '찍찍이')(40), 스트링패스너(string-fastner)(60) 등이 있다.

조임부재로서 상기 스냅버튼(40)과 벨크로테이프(50)는 서로 암수결합되는 암놈(41/51)과 수놈(43/53)이 짝을 이루고 있다. 스냅버튼(40)의 경우 돌기가 돌출되어 구비되는 수버튼(43)과 돌기가 삽입되는 홈이 구비되는 암버튼(41)이 짝을 이루고, 벨크로테이프(50)는 부드러운 미세실들이 보슬보슬하게 표면에 구비되는 암테이프(51)와 미세실들에 걸리도록 단부가 살짝 라운드져 있는 고리들이 표면에 구비되는 수테이프(53)가 짝을 이룬다.

상기 스냅버튼(40)과 벨크로테이프(50)의 암놈(41/51)과 수놈(43/53)은 의류본체(10)의 개구부에서 서로 마주 보도록 구비되고, 암놈(41/51) 또는 수놈(43/53)은 복수개가 일렬로 배열된다. 일측에는 하나의 암놈(41/51), 타측에는 복수의 수놈(43/53)이 배열되어 있는 경우에 암놈(41/51)을 먼 거리에 있는 수놈(43/53)과 체결할수록 의류본체(10)의 개구부는 조여져 그 크기가 작아진다.

또 다른 조임부재로서 상기 스트링패스너(60)는 개구부를 따라 구비되는 조임줄(61)과 조여진 조임줄(61)이 풀리지 않도록 잡아주는 스토퍼(63)로 구성된다. 조임줄(61)은 신축성을 갖는 것을 주로 사용한다.

상기 스냅버튼(40)과 벨크로테이프(50)에 구비되는 온도조절유닛으로서 저항체는 암놈(41/51)과 수놈(43/53) 중에서 복수개가 존재하는 암놈(41/51) 또는 수놈(43/53)에 구비된다. 이하에서는 수놈(43/53)이 복수개 존재하는 것으로 가정한다.

복수의 수놈(43/53)에 각각 구비되는 저항체는 저항값을 달리하여 수놈(43/53)들을 구분한다.

여기에서 사용하는 저항체로는 저항소자, 고유의 저항값을 갖는 금속패드, 고유의 저항값을 갖는 전도성사 등을 사용할 수 있다. 즉, 각각의 수놈(43/53)들이 구분될 수 있는 저항값을 갖는 것이면 저항체로 사용될 수 있다. 참고로, 도면에서는 각각의 수놈(43/53)에 구비되는 저항체를 ‘R1’, ‘R2’, ‘R3’로 상징적으로 표시하고 있다.

상기 스냅버튼(40)과 벨크로테이프(50)의 암놈(41/51)과 수놈(43/53)이 체결되면 이들은 폐회로를 형성하면서 상기 컨트롤러(30)에 접속되고, 컨트롤러(30)는 폐회로를 형성한 수놈(43/53)에 구비되는 저항체의 저항값으로부터 어떤 수놈(43/53)이 체결되었는지 확인할 수 있다.

도2를 참조하면, 암놈(41/51)과 수놈(43/53)들 각각에는 전원선(L1, L2)이 연결되어 있다. 그래서 암놈(41/51)과 수놈(43/53)이 체결되면 두 전원선(L1, L2)이 전기적으로 접속되면서 폐회로를 형성하게 된다. 물론, 상기 두 전원선(L1, L2)은 컨트롤러(30)에도 연결되어서, 암놈(41/51)과 수놈(43/53)의 체결로 폐회로를 형성하면 이를 센싱하게 된다.

도3을 참조하면, 암놈(41/51)에 두 개의 전원선(L1, L2)이 연결되어 있되, 두 전원선(L1, L2)은 비접속 상태에 있다. 그래서 암놈(41/51)과 수놈(43/53)이 체결되면 수놈(43/53)을 매개로 암놈(41/51)에 연결되는 두 전원선(L1, L2)이 전기적으로 접속되어 폐회로를 형성하게 된다.

도2의 방식은 도3의 방식 보다 상대적으로 제작은 용이한 반면 전원선이 많아지게 되어 회로망이 복잡해지게 되는 장단점이 있다.

상기 스트링패스너(60)에 구비되는 온도조절유닛으로서 저항체는 조임줄(61)에 구비된다. 참고로, 도면에서는 조임줄(61)에 구비되는 저항체를 ‘R8’로 상징적으로 표시하고 있다.

상기 조임줄(61)에 구비되는 저항체는 가해지는 인장강도에 따라 저항값이 달라지는 가변 저항선을 사용할 수 있다. 물론, 이 가변 저항선의 양단은 전원선에 연결되어 컨트롤러(30)에 접속된다.

조임줄(61)이 의류본체(10)의 개구부 크기를 줄이기 위해 당겨지면 조임줄(61)에 내포된 가변 저항선도 함께 당겨지게 되고, 조임줄(61)은 당겨짐의 정도에 따른 인장강도를 받아서 저항값이 달라지게 된다.

상기 스트링패스너(60)에 사용되는 저항체로는 일정한 저항값을 갖는 저항선을 사용할 수도 있다.

이때의 저항선은 조임줄(61)의 외부로 노출되어서, 스토퍼(63)가 당겨진 조임줄(61)을 잡아주는 때에 그 부위에서 양방향의 저항선이 스토퍼(63)에 의해 접촉되어서 저항선의 전체 저항값이 달라지는 성질을 이용할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 의류본체 20 : 발열체
30 : 컨트롤러 40 : 스냅버튼
50 : 벨크로테이프 60 : 스트링패스너

Claims (6)

1. 의류본체;
   상기 의류본체에 구비되는 발열체;
   상기 발열체의 발열 온도를 조절하는 컨트롤러;
   상기 컨트롤러로 발열 온도를 조절하는 조절신호를 입력하는 온도조절유닛;을 포함하여 이루어지되,
   
   상기 온도조절유닛은 상기 의류본체에서 신체부위가 관통하는 개구부를 조여 크기를 조절하는 조임부재를 포함하고, 상기 개구부의 크기변화에 따라 조절신호의 세기가 조절되는 것을 특징으로 하는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도조절유닛은
   상기 조임부재에 구비되며 조임양에 따른 저항값을 갖는 저항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 조임부재는 스냅버튼 또는 벨크로테이프인 것을 특징으로 하는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 스냅버튼 또는 벨크로테이프의 암놈과 수놈이 체결되면 폐회로가 형성되어서 상기 컨트롤러에 접속되고, 조임량에 따라 체결 위치가 달라지는 상기 암놈 또는 수놈에는 저항값을 달리하는 저항체가 구비되는 것을 특징으로 하는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 조임부재는 스트링패스너인 것을 특징으로 하는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스트링패스너의 조임줄에는 상기 컨트롤러에 연결되며 가해지는 인장강도에 따라 저항값이 달라지는 가변 저항선이 내포되는 것을 특징으로 하는 사용자의 경험행동을 기반으로 온도를 조절하는 스마트 발열의류.

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