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WO2024071626A1 - 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치 및 운동 장치 - Google Patents

전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치 및 운동 장치 Download PDF

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Publication number
WO2024071626A1
WO2024071626A1 PCT/KR2023/011023 KR2023011023W WO2024071626A1 WO 2024071626 A1 WO2024071626 A1 WO 2024071626A1 KR 2023011023 W KR2023011023 W KR 2023011023W WO 2024071626 A1 WO2024071626 A1 WO 2024071626A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
color
user
electronic ink
exercise
electrode layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/011023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김재홍
고성찬
형승용
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220175943A external-priority patent/KR20240044296A/ko
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US18/456,919 priority Critical patent/US20240100395A1/en
Publication of WO2024071626A1 publication Critical patent/WO2024071626A1/ko

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1685—Operation of cells; Circuit arrangements affecting the entire cell
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power

Definitions

  • Certain exemplary embodiments relate to an exercise assist device and/or exercise device with color conversion capabilities that can utilize electronic ink.
  • exercise assistive devices for the user's arm(s) and/or leg(s) may also be worn for the purpose of helping strengthen the muscles of a specific area(s).
  • An exercise assistance device having a color conversion function using electronic ink includes a waist frame and a waist belt worn on the user's waist, a force transmission frame and a thigh belt worn on the user's thighs, An actuator that is directly or indirectly connected to the waist frame and generates power, a drive frame that is directly or indirectly connected to the actuator and transmits the power to the force transmission frame, and the user's exercise information, body information, or clothing information.
  • An input unit capable of detecting at least one piece of information, a first electrode layer disposed directly or indirectly on the driving frame, an electronic ink layer disposed directly or indirectly on the first electrode layer, and directly or indirectly on the electronic ink layer
  • a color indicator including a second electrode layer indirectly disposed such that the electronic ink layer is located between at least the first electrode layer and the second electrode layer, a target color of the color indicator based on information sensed by the input unit.
  • a color determiner that determines and a color controller that receives the target color information from the color determiner and controls the voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer to convert the color of the electronic ink layer. It can be included.
  • An exercise device having a color conversion function using electronic ink includes a wearable module worn on the user's upper body, a cable directly or indirectly connected to the wearable module, the user's body information, clothing information, or an input unit that senses at least one piece of tension information applied to the cable, a first electrode layer disposed directly or indirectly on the wearable module, and an electronic ink layer disposed directly or indirectly on the first electrode layer;
  • a color indicator including a second electrode layer disposed directly or indirectly on the electronic ink layer, a color determiner that determines a target color of the color indicator based on information sensed by the input unit, and a color determiner from the color determiner. It may include a color controller that receives the target color information, controls voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer, and converts the color of the electronic ink layer.
  • An electronic device having a color conversion function using electronic ink includes an input that detects at least one of the main body, a driving state of the electronic device, the surrounding environment of the electronic device, or user's preferred color information.
  • a color indicator including a color determiner that determines a target color of the color indicator based on information detected by the input unit, and receiving the target color information from the color determiner, the first electrode layer and the first electrode layer. It may include a color controller that changes the color of the electronic ink layer by controlling the voltage applied to the two electrode layers.
  • Fig. 1 is a perspective view schematically showing an electronic device having a color conversion function using electronic ink according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 2 is a block diagram schematically showing a color change mechanism of an electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view showing a color indicator, a main body, and a transparent cover according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view showing a color indicator, a main body, an edge cover, and a transparent cover according to an exemplary embodiment.
  • 5 and 6 are cross-sectional views showing an electronic ink layer according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 7 is a diagram showing a composite color of cyan, magenta, and yellow according to an exemplary embodiment.
  • Figure 8 is a perspective view showing a user wearing an exercise assistance device according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 9 is a perspective view showing a driving frame body, a driving frame cover, and a color indicator according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 10 is a block diagram schematically showing an actuator control mechanism and a color change mechanism of an exercise assistance device according to an exemplary embodiment.
  • Figure 11 is a block diagram schematically showing the configuration of an input unit according to an exemplary embodiment.
  • Figure 12 is a perspective view showing a user wearing an exercise device according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 13 is a block diagram schematically showing an actuator control mechanism and a color change mechanism of an exercise device according to an exemplary embodiment.
  • Figure 14 is a block diagram schematically showing the configuration of an input unit according to an exemplary embodiment.
  • first or second may be used to describe various components, but these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an electronic device having a color conversion function using electronic ink according to an embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a color change mechanism of the electronic device according to an embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a color indicator, a main body, and a transparent cover according to an embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a color indicator, a main body, an edge cover, and a transparent cover according to an embodiment.
  • an electronic device 1 (hereinafter referred to as “electronic device”) having a color conversion function using electronic ink according to an embodiment includes the driving state of the electronic device 1, the surrounding environment, The color of the color indicator 14 can be converted to the target color according to the user's settings, etc.
  • the electronic device 1 may include not only large home appliances such as washing machines and refrigerators, but also small home appliances such as cell phones, and may further include robots that can move using electric power.
  • the user can intuitively determine the driving state of the electronic device 1 and gain satisfaction with the design of the electronic device 1. The feeling of use of the electronic device 1 can be increased.
  • the electronic device 1 includes an input unit 11 composed of a circuit and/or at least one sensor, a color determiner 12 composed of a circuit, a color controller 13 composed of a circuit and/or at least one sensor, and a color indicator. (14) may be included.
  • the input unit 11 may detect at least one of the surrounding environment of the electronic device 1 or the user's preferred color information.
  • the input unit 11 may transmit the sensed information to the color determiner 12.
  • the input unit 11 may include one or more of a portable electronic device 111, a button 112 connected to the main body 15, a battery 113, or an illumination sensor 114.
  • the main body 15 may form the framework and exterior of the electronic device 1. For example, when the user presses the button 112 designating a specific driving mode of the electronic device 1, the corresponding information may be transmitted to the color determiner 12.
  • the input unit 11 may detect information about the driving state and surrounding environment of the electronic device 1, such as the battery 113 and the illuminance sensor 114, without user intervention.
  • the battery 113 may detect information about the remaining battery capacity of the electronic device 1.
  • the illuminance sensor 114 may detect information about the brightness of the location where the electronic device 1 is located.
  • the color determiner 12 may determine a target color corresponding to the information based on information received from the input unit 11.
  • the color determiner 12 may be present inside or outside the main body 15.
  • the color determiner 12 when it is determined that the electronic device 1 is located in a relatively bright place based on information about the brightness detected by the illuminance sensor 114, the color determiner 12 has a relatively bright tone. You can decide the target color.
  • the target color determined by the color determiner 12 may be understood as the color directly input by the user.
  • the color determiner 12 may immediately receive information from an input unit 11 consisting of circuitry and/or at least one sensor. For example, when the electronic device 1 is driven through several stages, such as a washing machine, the color determiner 12 can immediately receive information corresponding to each stage from the input unit 11. . The color determiner 12 can determine different target colors according to each step. The color determiner 12 may transmit information about the determined target color to the color controller 13.
  • color controller 13 may control color indicator 14 such that color indicator 14 indicates a target color determined in color determiner 12.
  • the color controller 13 may exist inside or outside the main body 15.
  • the color controller 13 can change the color of the color indicator 14 by controlling the magnitude of the voltage applied to the color indicator 14. After the color is converted in the color indicator 14, information about the target color indicated by the color indicator 14 may be transmitted to the input unit 11 through the color determiner 12.
  • electronic ink may be provided inside the color indicator 14.
  • the color indicator 14 can indicate the color of the corresponding color particle 1423.
  • the color indicator 14 can display mixed colors.
  • the color indicator 14 may include a first electrode layer 141, an electronic ink layer 142, a second electrode layer 143, and a protection layer 144.
  • the first electrode layer 141 is disposed on the main body 15 and may apply a voltage to one surface of the electronic ink layer 142.
  • the first electrode layer 141 may include a base layer 1411 and an application layer 1412.
  • the first electrode layer 141 may be made of or include indium tin oxide (ITO) or any other suitable conductive material (e.g., Cr, Cu, Ag, TiN, tin oxide, etc.) in certain exemplary embodiments. there is.
  • the substrate layer 1411 may be formed of a flexible material.
  • the base layer 1411 may be formed of a material with a thin thickness, such as PET film.
  • the application layer 1412 may be applied to the base layer 1411.
  • the application layer 1412 may be formed of a conductive material.
  • application layer 1412 may be formed from conductive tape.
  • application layer 1412 may be formed from a conductive ink, such as carbon ink or silver inclusive ink. Conductive ink may be applied to the substrate layer 1411 through silk screen printing. When conductive tape or conductive ink is used instead of a metal electrode, the thickness of the first electrode layer 141 may be reduced.
  • the color indicator 14 is made of a flexible material, so that it can be placed not only on a flat part but also on a curved part of the main body 15. Compared to the conventional case of using a TFT backplane as the first electrode layer 141, the color indicator 14 can have not only a two-dimensional shape but also a three-dimensional shape. The color indicator 14 may also have a perforated structure containing holes. The color indicator 14 can be flexibly placed on the main body 15 having a large curvature. The utilization of the color indicator 14 may increase.
  • the electronic ink layer 142 is disposed on the first electrode layer 141 and may display at least four colors.
  • the second electrode layer 143 may be disposed on the electronic ink layer 142.
  • the second electrode layer 143 may apply voltage to the other surface of the electronic ink layer 142.
  • the color of the electronic ink layer 142 can be converted by using the principle of electrophoresis.
  • the color of the electronic ink layer 142 is converted based on the side from which the user looks at the color indicator 14, and thus the color of the color indicator 14 may also be converted.
  • the direction in which the user looks at the color indicator 14 may be the -x direction.
  • the second electrode layer 143 may be formed of a transparent material so as not to interfere with the color displayed by the electronic ink layer 142.
  • the second electrode layer 143 may be an electrically conductive transparent conductive film (ITO) or any other suitable conductive material that may be transparent in certain exemplary embodiments.
  • the electronic ink layer 142 may include a frame 1421, a transparent fluid 1422, and a plurality of color particles 1423 having different colors.
  • the frame 1421 may be provided between the first electrode layer 141 and the second electrode layer 143.
  • the frame 1421 may have a plurality of partitioned spaces.
  • a transparent fluid 1422 and a plurality of colored particles 1423 may be accommodated in each space defined within the frame 1421.
  • Colored particles 1423 may be charged.
  • the color indicator 14 may indicate the color of the color particle 1423 located closest to the second electrode layer 143.
  • the frame 1421 has been described as an integrated structure having a plurality of partitioned spaces, but it should be noted that the structure of the frame 1421 is not necessarily limited thereto.
  • the frame constituting electronic ink may have a structure such as a microcup or microcapsule.
  • electronic ink having any structure can constitute the electronic ink layer 142.
  • the protection layer 144 may be disposed on the second electrode layer 143.
  • the protection layer 144 may be formed of a flexible and transparent plastic material.
  • the protection layer 144 may cover the electronic ink layer 142 and the second electrode layer 143. From this structure, the protection layer 144 can prevent or reduce the possibility of the electronic ink layer 142 being exposed to moisture or foreign substances. Durability of the electronic ink layer 142 may be increased.
  • the protection layer 144 includes a top layer 1441 laminated on the second electrode layer 143, and a middle layer 1442 extending from the top layer 1441 toward the base layer 1411. It may include a base layer 1443 extending from the middle layer 1442 and stacked on the base layer 1411. From this structure, the middle layer 1442 and the base layer 1443 can be formed along the edge of the electronic ink layer 142. In other words, the middle layer 1442 and the base layer 1443 may be parts unrelated to color conversion of the electronic ink layer 142. The middle layer 1442 and the base layer 1443 may be processed so as not to impair the appearance of the color indicator 14.
  • the middle layer 1442 and the base layer 1443 may be covered by the main body 15 without additional processing procedures.
  • the main body 15 includes a base body 151 provided on the opposite side of the electronic ink layer 142 with respect to the first electrode layer 141, and a base body ( It may include a cover body 152 extending from 151).
  • the base layer 1443 may be inserted into a groove formed between the base body 151 and the cover body 152.
  • a barrier layer 145 may be additionally disposed between the base body 151 and the base layer 1411.
  • the barrier layer 145 may prevent or reduce the possibility of damage to the base layer 1411 due to friction with the base body 151.
  • the barrier layer 145 may be formed of the same material as the protection layer 144.
  • a transparent cover 16 may be additionally placed directly or indirectly on the color indicator 14.
  • the color indicator 14 may be covered by the main body 15 and the transparent cover 16.
  • the transparent cover 16 can prevent or reduce the possibility of the color indicator 14 being damaged by external force or scratches occurring on the surface of the color indicator 14 due to contact with foreign substances.
  • the transparent cover 16 may be formed of a material such as flat tempered glass when the color indicator 14 is disposed on the main body 15 having a flat surface as shown in FIG. 3. there is.
  • the color indicator may be placed on a main body that has a flat surface but does not have a groove into which the base layer can be inserted.
  • the part that overlaps the base layer and faces the base layer based on the x-axis may be painted. The base layer can be hidden by the painted portion of the transparent cover.
  • the transparent cover 56 is made of curved tempered glass or acrylic when the color indicator 54 is disposed on the main body 55 having a curved surface, as shown in FIG. 4. It can be formed from a material.
  • an edge cover 51 may be additionally disposed along the edge of the color indicator 54, and the transparent cover 56 may be disposed on the edge cover 51.
  • the edge cover 51 presses the color indicator 54 in the direction of the main body 55, thereby preventing gaps between the protection layer, the second electrode layer, the electronic ink layer, and the first electrode layer due to stress. Prevent or reduce gaps.
  • the edge cover 51 may be configured as a jjoldae that is screwed to the main body 55.
  • the part facing the surface of the edge cover 51 through which the screw passes based on the x-axis may be painted.
  • the base layer may be hidden by the edge cover 51, and the screw may be hidden by the painted portion of the transparent cover 56.
  • the main body 55 in the case of a wearable module where the main body 55 is worn on the user's body, the main body 55 may be formed of a flexible material. As the shape of the main body 55 changes, there is a risk that the color indicator 54 may become wrinkled. To prevent or reduce the possibility of this, a core may be placed between the main body 55 and the color indicator 54.
  • the core material can be made of a material that does not easily crumple, such as thin plastic. Since the color indicator 54 is disposed on the core material, it may not be easily wrinkled even if the user performs repetitive movements.
  • FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views showing an electronic ink layer according to an embodiment
  • FIG. 7 is a view showing a composite color of cyan, magenta, and yellow according to an embodiment.
  • the color indicator may indicate eight target colors.
  • the color particles 1423 include a first color particle 1423a that is magenta, a second color particle 1423b that is cyan, and a third color particle that is yellow. It may include (1423c) and a fourth color particle (1423d) that is white.
  • a color indicator is generated by using a slight difference in the movement direction and speed of the color particles 1423.
  • the displayed color can be converted. After the color particles 1423 move to a certain range, the movement of the color particles 1423 is limited by the viscosity of the transparent fluid 1422, and the color of the color indicator can be maintained.
  • the electronic device may consume power only when the color controller converts the voltages of the first electrode layer 141 and the second electrode layer 143.
  • the moving direction and moving speed of the color particles 1423 may vary depending on the color.
  • the mass or charge of the color particle 1423 may vary depending on the color of the color particle.
  • the first color particle 1423a, the second color particle 1423b, and the third color particle 1423c may have a positive charge
  • the fourth color particle 1423d may have a negative charge.
  • the voltages of the first electrode layer 141 and the second electrode layer 143 are controlled so that the color particles 1423 are located in different layers based on the height direction of the frame 1421.
  • the height direction of the frame 1421 may be in the x-axis direction.
  • the color indicator may indicate the color of the first color particle 1423a.
  • the first electrode layer 141 and the second color particle 1423b are mixed and positioned in the same layer based on the height direction of the frame 1421.
  • the voltage of the two electrode layers 143 can be finely controlled. For example, compared to a case where color particles are located in different layers based on the height direction of the frame 1421, the magnitude of the voltage applied to the first electrode layer 141 may be reduced.
  • the color indicator can indicate a color that is a mixture of two colors.
  • the color indicator can express 7 colors that can be created by mixing magenta, yellow, and cyan, and 8 colors including white. So far, it has been explained that there are four types of color particles 1423, but it should be clarified in advance that the types of color particles 1423 are not necessarily limited thereto.
  • the electronic device 1 may further include a solar charger 17 .
  • the solar charger 17 can supply power necessary to control the voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the electronic device 1 can consume power only when the color of the color indicator 14 is changed.
  • the power consumed during color conversion may be 1.5 mW.
  • the solar charger 17 may include a solar panel 171 and a solar battery 172.
  • the solar panel 171 may be disposed on the outer surface of the main body 15.
  • the solar panel 171 can absorb light from sunlight and indoor lighting and convert it into electrical energy.
  • Electrical energy generated from the solar panel 171 may be stored in the solar battery 172.
  • the solar battery 172 stores electrical energy and can supply electrical energy when the voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer changes.
  • the input unit 11 may detect charging information of the solar battery 172. For example, the input unit 11 may detect whether the solar battery 172 is charging, the charging amount, etc., and transmit the corresponding information to the color determiner 12. In one embodiment, the electronic device 1 may use only the solar battery 172 without using a separate battery 113. The color determiner 12 can determine the target color based on the received information.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a user wearing an exercise assistance device according to an embodiment
  • FIG. 9 is a perspective view showing a driving frame body, a driving frame cover, and a color indicator according to an embodiment
  • FIG. 10 is a It is a block diagram schematically showing an actuator control mechanism and a color change mechanism of an exercise assistance device according to an embodiment
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the configuration of an input unit according to an embodiment.
  • an exercise assistance device (2, hereinafter referred to as “exercise assistance device”) having a color conversion function using electronic ink according to an embodiment is worn by a user to assist the user's exercise.
  • the user may be a human body or a robot, but is not limited thereto.
  • the exercise assistance device 2 can assist the movement of some joints of the lower body or upper body.
  • the exercise assistance device 2 may assist lower body exercise by assisting at least one joint of the hip joint, knee joint, and ankle joint.
  • the exercise assistance device 2 may include a waist worn part, a thigh worn part, an actuator 93, and a driving frame 94.
  • the waist-wearing part and the thigh-wearing part may be disposed on opposite sides of one part of the user and worn on a proximal part and a distal part, respectively.
  • the waist wearing part may cover the waist and/or pelvis, etc.
  • the thigh wearing part may cover the thighs, knees, calves and/or feet, etc.
  • the waist wearing part may include a waist frame 91 that surrounds a portion of the user's waist, and a waist belt 92 that is connected to the waist frame 91 and surrounds the remaining portion of the user's waist.
  • the waist frame 91 may surround the back of the waist
  • the waist belt 92 may surround the front of the waist.
  • the thigh wearing part may include a force transmission frame 95 surrounding a portion of the user's thigh, and a thigh belt 96 connected to the force transmission frame 95 and surrounding the remaining portion of the user's thigh.
  • the force transmission frame 95 may wrap around the front of the thigh.
  • the waist worn part and the thigh worn part are capable of relative movement on a sagittal plane.
  • the thigh worn part may rotate relative to the waist worn part in the sagittal plane.
  • the waist worn part and the thigh worn part are capable of relative movement in a frontal plane.
  • the thigh worn part may rotate relative to the waist worn part in the coronal plane.
  • the drive frame 94 and the thigh wear part are capable of relative movement in a transverse plane.
  • the thigh wearing part may rotate together with the thigh while being in close contact with the thigh.
  • the thigh wearing part is rotatable relative to the drive frame 94. According to this structure, the wearing comfort of the exercise assistance device 2 can be improved.
  • actuator 93 can be connected to lumbar frame 91 and generate power.
  • the actuator 93 may include, for example, a motor and a reducer.
  • the motor may include at least one of a brush motor, a brushless motor, and a stepping motor.
  • the motor may include at least one of an induction motor and a synchronous motor.
  • the reducer may include, for example, a gear train.
  • drive frame 94 may transmit power generated by actuator 93 to force transmission frame 95.
  • the drive frame 94 may assist the user's hip movements.
  • the driving frame 94 may receive power from the actuator 93 to assist the bending movement of the hip joint.
  • the driving frame 94 may receive power from the actuator 93 to assist in the extension movement of the hip joint.
  • the driving frame 94 is described as assisting hip joint movement, it should be noted that the function of the driving frame 94 is not limited thereto.
  • drive frame 94 may assist shoulder or elbow joints.
  • the exercise assistance device 2 may display various colors through the color indicator 24 according to the user's status or surrounding conditions.
  • the color indicator 24 may be disposed on at least one of the waist belt 92, the actuator 93, the driving frame 94, the force transmission frame 95, and the thigh belt 96.
  • the color indicator 24 may be protected by a cover.
  • the driving frame 94 may include a driving frame body 941 that covers a portion of the user's thigh, and a driving frame cover 942 connected to the driving frame body 941.
  • the color indicator 24 may be provided between at least the driving frame body 941 and the driving frame cover 942.
  • the driving frame body 941 may be formed of a light and hard material.
  • the driving frame body 941 may be formed of high-rigidity reinforced plastic. Since the color indicator 24 is supported by the driving frame body 941, it may not be wrinkled even if the user performs repeated exercises.
  • the driving frame cover 942 may be made of a transparent and hard material.
  • the driving frame cover 942 may be formed of transparent plastic, such as polycarbonate.
  • the driving frame 94 may be composed of a plurality of frames to allow the user to move the joints flexibly.
  • the driving frame may be composed of a frame connected to the actuator 93 and a frame connected to the thigh belt.
  • the color indicator 24 may be understood as being placed in each of a plurality of frames.
  • the user can intuitively check the status of the exercise assistance device 2 through the color indicated by the color indicator 24.
  • the color indicator 24 may display different colors depending on each driving mode of the exercise assistance device 2, such as assistance mode or fitness mode.
  • the color indicator 24 may display different colors depending on the remaining battery capacity of the exercise assistance device 2, charging status, etc.
  • the color indicator 24 may light up.
  • the user can intuitively check the user's status through the color indicated by the color indicator 24. For example, when the user achieves the target amount of exercise, the color indicator 24 may light up.
  • the user can select a preferred color based on clothing conditions, weather, etc.
  • the feeling of use of the exercise assistance device 2 can be increased.
  • the exercise assistance device 2 may further include an input unit 21, a color determiner 22, a color controller 23, a color indicator 24, a motion determiner 28, and an actuator controller 29. .
  • the information about the input unit 21, color determiner 22, color controller 23, and color indicator 24 refers to the input unit 11 and color determiner shown in FIG. 2. It should be noted that the contents of the minor (12), color controller (13), and color indicator (14) may be the same.
  • the input unit 21 may detect at least one of the user's exercise information, body information, or clothing information.
  • the input unit 21 may transmit the sensed information to the color determiner 22 and the motion determiner 28.
  • the motion determiner 28 may store information about the size and period of force applied depending on the type of exercise or the user's joint angle. In one embodiment, the motion determiner 28 may be provided on the actuator 93, but the position where the motion determiner 28 is placed is not necessarily limited thereto. The motion determiner 28 can determine the type and intensity of the user's exercise by comparing the stored information with the information received from the input unit 21. The motion determiner 28 may transmit information about the type and intensity of exercise to the actuator controller 29 so that the actuator 93 is converted into a driving state suitable for the user's exercise state.
  • the actuator controller 29 may control the driving state of the actuator 93 by controlling the current applied to the actuator 93.
  • the actuator controller 29 may be provided on the actuator 93, but the location where the actuator controller 29 is placed is not necessarily limited thereto. As the driving state of the actuator 93 is changed, the force, joint angle, etc. that must be applied by the user to perform the same operation may change. The user's exercise efficiency can be improved.
  • information about the converted driving state may be transmitted to the input unit 21.
  • the input unit 21 transmits information about the converted driving state back to the color determiner 22, and the target color corresponding to the converted driving state can be determined in the color determiner 22.
  • the color of the color indicator 24 may be converted to a target color corresponding to the converted driving state.
  • input unit 21 may include an angle sensor (e.g., sensor 214 in Figure 11).
  • the angle sensor 214 can detect the user's joint angle.
  • the angle sensor 214 may be disposed on at least one of the drive frame 94, the force transmission frame 95, and the thigh belt 96.
  • the angle sensor 214 may detect the angle between the waist and the thigh when the user flexes or extends the hip joint in the sagittal plane.
  • the angle sensor 214 may detect the angle between the waist and the thigh when the hip joint is adducted or abducted in the coronal plane.
  • the color determiner 22 may determine the target color of the color indicator 24 based on information sensed by the angle sensor 214.
  • the color determiner 22 can determine different target colors depending on the size of the angle. For example, when the color determiner 22 considers a line perpendicular to the ground in the sagittal plane as the baseline, if the angle between the user's thigh and the baseline is less than 30 degrees, the color determiner 22 turns the target color green and sets the angle to 30 degrees. If the angle is less than 70 degrees, the target color can be set to yellow, and if the angle is more than 70 degrees, the target color can be set to red. As the color controller 23 controls the voltage, the color indicated by the color indicator 24 can be converted to the target color.
  • the input unit 21 may further include an IMU sensor 215.
  • the IMU sensor 215 can detect the acceleration of the user's body.
  • the IMU sensor 215 may be disposed on at least one of the drive frame 94, the force transmission frame 95, and the thigh belt 96.
  • the IMU sensor 215 can measure the angular velocity of joints or walking acceleration when a user wearing the exercise assistance device 2 walks.
  • the IMU sensor 215 may transmit the sensed information to the color determiner 22 and the motion determiner 28.
  • the color determiner 22 may determine the target color of the color indicator 24 based on information detected by the IMU sensor 215.
  • the color determiner 22 can determine different target colors depending on the magnitude of acceleration and angular velocity. For example, the color determiner 22 turns the target color green when the angular velocity of the user's thigh is less than 1.05 rad/s, and turns the target color yellow when the angular velocity of the user's thigh is more than 1.05 rad/s and less than 2.625 rad/s. , if the angular velocity is more than 2.625 rad/s, the target color can be determined to be red. As the color controller 23 controls the voltage, the color indicated by the color indicator 24 can be converted to the target color.
  • the motion determiner 28 may determine the user's exercise type or state based on information detected by the IMU sensor 215. For example, the motion determiner 28 may determine the user's exercise intensity by comparing the user's joint angular velocity detected by the IMU sensor 215 with the user's pre-stored average joint angular velocity. The motion determiner 28 can transmit information about exercise intensity to the actuator controller 29.
  • the actuator controller 29 may increase the amount of power generated by the actuator 93, for example, when the user's joint angular velocity is less than 2.625 rad/s. The amount of force required for a user to perform the same movement can be reduced. The user's movement speed may increase.
  • the actuator controller 29 may reduce the amount of power generated by the actuator 93, for example, when the user's joint angular velocity is 2.625 rad/s or more.
  • the amount of force required for a user to perform the same movement may increase.
  • the user's movement speed may decrease.
  • the boundary value by which the motion determiner 28 determines the user's exercise intensity has been described as being the same as the boundary value by which the color determiner 22 determines the target color.
  • the boundary values may be different from each other. Let it be revealed.
  • the input unit 21 includes a portable electronic device 211, a button 212, and a battery 213, as well as a temperature sensor 216 that detects the user's body temperature and detects the user's clothing information.
  • a camera sensor 217 that measures the user's heart rate, a heart rate sensor 218 that measures the user's heart rate, or a pressure sensor that detects the pressure with which the user's thigh presses the force transmission frame (e.g., the force transmission frame 95 in FIGS. 8 and 11) 219) may further include at least one of the following.
  • the camera sensor 217 may refer to any sensor that visually detects the user's clothing information, such as the color of the clothing.
  • a camera provided in the portable electronic device 211 may also be included in the camera sensor 217.
  • the portable electronic device 211 can analyze the wearing color and recommend at least two target colors that match the wearing color.
  • the exercise assistance device 2 may further include a solar charger (eg, solar charger 17 in FIG. 1 ).
  • the solar charger includes a solar panel (e.g., solar panel 171 in FIG. 1) and a solar panel disposed on the outer surface of at least one of the waist frame 91, waist belt 92, and thigh belt 96. It may include a solar battery (eg, solar battery 172 in FIG. 1) that stores energy generated from the panel.
  • the input unit 21 can detect charging information of the solar battery.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a user wearing an exercise device according to an embodiment
  • FIG. 13 is a block diagram schematically showing an actuator control mechanism and a color change mechanism of the exercise device according to an embodiment
  • 14 is a block diagram schematically showing the configuration of an input unit according to an embodiment.
  • an exercise device 3 (hereinafter referred to as “exercise device”) having a color conversion function using electronic ink according to one embodiment may be worn on the user's upper body. Without a separate exercise device, the user can stimulate the target body part even in a narrow space by using the exercise device 3.
  • the exercise device 3 may display various colors through the color indicator 34 depending on the user's status or surrounding conditions. The user can intuitively check the status of the exercise device 3 and the user's status through the color indicated by the color indicator 34.
  • the exercise device 3 may include a wearable module 81, a cable 82, an actuator, an input unit 31, a color determiner 32, a color controller 33, and a color indicator 34. Additionally, the exercise device 3 may further include a motion determiner 38 and an actuator controller 39.
  • the information about the input unit 31, color determiner 32, color controller 33, and color indicator 34 is the input unit (disclosed in FIG. 2). 11), it should be noted in advance that the contents of the color determiner 12, color controller 13, and color indicator 14 may be the same.
  • the contents of the motion determiner 38 and the actuator controller 39 are the same as the contents of the motion determiner 28 and the actuator controller 29 shown in FIG. 10. Please state in advance that this is possible.
  • Each “controller” and “determiner” herein may include processing circuitry, for example, each of the controller and determiner may be part of at least one processor.
  • the wearable module 81 may be worn on the user's upper body.
  • the wearable module 81 may be composed of a plurality of modules worn on various parts of the upper body.
  • the wearing module 81 may be composed of a chest wearing module 811 worn on the user's chest and a pair of wrist wearing modules 812 worn on both wrists of the user.
  • the wearing module may additionally include an upper arm wearing module that is worn on the user's upper arm.
  • the wearable module may include at least one wearable support and/or frame.
  • cable 82 may be connected to wearable module 81.
  • the cables 82 may be provided as a pair.
  • One end of the cable 82 may be connected to a portion of the chest wearing module 811 that covers the user's back.
  • the other end of the cable 82 may be connected to the wrist worn module 812.
  • the user can stimulate a desired muscle by repeatedly pulling the cable 82.
  • the cable 82 may be made of an elastic material.
  • One end of cable 82 may be connected to a spool. As the cable 82 is wound or unwound from the spool, the tension acting on the cable 82 can be adjusted.
  • the actuator is provided on the chest-worn module 811, and the exercise intensity can be adjusted by controlling the rotation direction and rotation speed of the spool.
  • the actuator and spool may be provided in a portion of the chest wearing module 811 that covers the user's back.
  • the cable 82 may increase in length as it unwinds from the spool. Subsequently, when the user gradually reduces the force pulling the cable 82, the cable 82 is wound around the spool and its length is restored, and the wrist worn module 812 can become closer to the chest worn module 811.
  • the user can stimulate the muscles of a target body part by varying the relative position of the wrist-worn module 812 with respect to the chest-worn module 811 and the angle at which the cable 82 is pulled.
  • the wrist worn module 812 may be provided with a grippable handle.
  • the input unit 31 may detect at least one of the user's body information, clothing information, or tension information applied to the cable 82. Information sensed in the input unit 31 may be transmitted to the color determiner 32 and the motion determiner 38. The color controller 33 can convert the color of the color indicator 34 into the target color.
  • color indicator 34 may be placed on wearable module 81.
  • the color indicator 34 indicating the target color for the user's heart rate may be placed on the chest worn module 811.
  • a color indicator 34 indicating a target color for the tension of the cable 82 may be placed on the wrist worn module 812.
  • the color indicator 34 disposed on the wrist worn module 812 may indicate the direction of movement of the user's arm as an arrow using distinct colors to guide correct exercise posture.
  • an edge cover e.g., edge cover 51 in FIG. 4
  • a transparent cover e.g, transparent cover 56 in FIG. 4
  • a core material may be disposed between at least the color indicator 34 and the wearing module 81.
  • input unit 31 may include a tension sensor 319.
  • the tension sensor 319 can detect the amount of tension acting on the cable 82.
  • a tension sensor may be placed on cable 82.
  • the tension sensor 319 may transmit the sensed information to the color determiner 32.
  • the color determiner 32 may determine the target color of the color indicator 34 based on information detected by the tension sensor 319.
  • the color determiner 32 can determine different target colors depending on the magnitude of tension. For example, the color determiner 32 sets the target color to yellow when the tension applied to the cable 82 is less than 20 N, turns the target color to magenta when the tension is between 20 N and less than 50 N, and sets the target color to magenta. When the tension is 50 N or more but less than 80 N, the target color can be determined as blue, and when the tension is 80 N or more, the target color can be determined as black. As the color controller 33 controls the voltage, the color indicated by the color indicator 34 can be converted to the target color.
  • the motion determiner 38 may determine the user's exercise type or state based on information detected by the tension sensor 319. For example, the motion determiner 38 may determine the intensity of the user's exercise by comparing the tension of the cable detected by the tension sensor 319 with the previously stored tension of the cable. The motion determiner 38 can transmit information about exercise intensity to the actuator controller 39.
  • the actuator controller 39 can adjust the intensity of the user's exercise. For example, when the tension acting on the cable 82 is less than 20 N, the actuator controller 39 may reduce the amount of power generated by the actuator. The rotational speed of the spool may be reduced, and the speed at which the cable 82 is wound or unwound from the spool may also be reduced. The amount of force required for the user to pull the cable 82 increases, and the user's exercise intensity may increase.
  • the input unit 31 may further include a heart rate sensor 318.
  • the heart rate sensor 318 can detect the user's heart rate.
  • heart rate sensor 318 may be placed on a wrist-worn module 812 that contacts the user's skin.
  • the heart rate sensor 318 may transmit the detected heart rate to the color determiner 32.
  • the color determiner 32 may determine the target color of the color indicator 34 based on the heart rate detected by the heart rate sensor 318.
  • the color determiner 32 which may be configured with processing circuitry, may determine different target colors depending on the heart rate. For example, the color determiner 32 sets the target color to green when the heart rate is 60 bpm or more and less than 80 bpm, turns the target color to cyan when the heart rate is 81 bpm or more and less than 100 bpm, and sets the target color to cyan when the heart rate is 101 bpm or more. If the heart rate is less than 120 bpm, the target color can be set to yellow, and if the heart rate is between 121 bpm and less than 140 bpm, the target color can be set to red. As the color controller 33 controls the voltage, the color indicated by the color indicator 34 can be converted to the target color.
  • the actuator controller 39 when the actuator controller 39 determines that the user's heart rate is high, it may increase the amount of power generated by the actuator to reduce exercise intensity.
  • the rotational speed of the spool may be increased, and the speed at which the cable 82 is wound or unwound from the spool may be increased.
  • the amount of force required for the user to pull the cable 82 may decrease, and the user's exercise intensity may decrease.
  • the input unit 31 includes a portable electronic device 311, a button 312, a battery 313, as well as a circuit, an angle sensor 314, an IMU sensor 315, and a temperature sensor 316. , it may further include at least one of the camera sensors 317. The description of each sensor is redundant, so it will be omitted.
  • the exercise device 3 may further include a solar charger (eg, solar charger 17 in FIG. 1 ).
  • the solar charger includes a solar panel disposed on the outer surface of the wearable module 81 (e.g., solar panel 171 in FIG. 1) and a solar battery that stores energy generated from the solar panel (e.g., FIG. 1). It may include a solar battery 172 of 1).
  • the input unit 31 may include at least one sensor and/or circuit for detecting charging information of the solar battery.
  • An exercise assistance device having a color conversion function using electronic ink includes a waist frame and waist belt worn on the user's waist, a force transmission frame and thigh belt worn on the user's thigh, and the waist frame. At least one of an actuator that is directly or indirectly connected to and generates power, a drive frame that is directly or indirectly connected to the actuator and transmits the power to the force transmission frame, and the user's exercise information, body information, or clothing information
  • An input unit capable of detecting the above information, a first electrode layer disposed directly or indirectly on the driving frame, an electronic ink layer disposed directly or indirectly on the first electrode layer, and directly or indirectly on the electronic ink layer
  • the input unit is directly or indirectly disposed on at least one of the driving frame, the force transmission frame, and the thigh belt, and may include an angle sensor that detects the user's joint angle.
  • the color determiner determines the target color as the first color when the user's joint angle is less than the first angle, and determines the target color as the first color when the user's joint angle is greater than the first angle. You can decide on 2 colors.
  • the color determiner may determine the target color as a third color when the user's joint angle is greater than or equal to the second angle.
  • the exercise assistance device includes a motion determiner that determines the user's exercise state based on the user's exercise information, receives the user's exercise state information from the motion determiner, and controls the actuator.
  • An actuator controller may be further included.
  • the input unit may be directly or indirectly disposed on at least one of the driving frame, the force transmission frame, and the thigh belt, and may further include an IMU sensor that detects the user's joint angular velocity.
  • the color determiner determines the target color as the fourth color when the user's joint angular velocity is less than the first angular velocity, and sets the target color as the fourth color when the user's joint angular velocity is greater than the first acceleration. You can choose from 5 colors.
  • the actuator controller increases the amount of power generated by the actuator when the user's joint angular velocity is less than a first angular velocity, and increases the power generated by the actuator when the user's joint angular velocity is greater than or equal to the first angular velocity.
  • the size can be reduced.
  • the first electrode layer may include a base layer having a flexible material and an application layer applied to the base layer.
  • the application layer may be formed of conductive ink.
  • the driving frame includes a driving frame body that covers a portion of the user's thigh and a driving frame cover directly or indirectly connected to the driving frame body, and the color indicator is at least connected to the driving frame body. and it may be provided between the driving frame cover.
  • the exercise assistance device may further include a solar charger that supplies power necessary to control the voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the solar charger includes a solar panel disposed directly or indirectly on the outer surface of at least one of the waist frame, waist belt, and thigh belt, and a solar panel that stores energy generated from the solar panel. It includes a battery, and the input unit can detect charging information of the solar battery.
  • the color indicator can be bent.
  • the input unit may include at least one of a temperature sensor that detects the user's temperature, a camera sensor that detects clothing information of the user, or a heart rate sensor that measures the user's heart rate.
  • An exercise device with a color conversion function using electronic ink includes a wearable module worn on the user's upper body, a cable directly or indirectly connected to the wearable module, the user's body information, clothing information, or the cable.
  • an input unit that detects at least one of the tension information applied to the wearable module, a first electrode layer disposed directly or indirectly on the wearable module, an electronic ink layer disposed directly or indirectly on the first electrode layer, and the electronic
  • a color indicator including a second electrode layer disposed directly or indirectly on the ink layer, a color determiner that determines a target color of the color indicator based on information sensed by the input unit, and a target color from the color determiner. It may include a color controller that receives color information, controls voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer, and converts the color of the electronic ink layer.
  • “based on” may include at least based on.
  • the input unit may be disposed directly or indirectly on the cable and include a tension sensor that detects the amount of tension applied to the cable.
  • the color determiner determines the target color as the first color when the tension applied to the cable is less than the first tension, and determines the target color as the first color when the tension applied to the cable is greater than the first tension. can be determined as the second color.
  • the color determiner may determine the target color as the third color when the tension applied to the cable is greater than or equal to the second tension.
  • An electronic device having a color conversion function using electronic ink includes an input unit that detects at least one of a main body, a driving state of the electronic device, the surrounding environment of the electronic device, or user's preferred color information, A color indicator including a first electrode layer disposed on the main body, an electronic ink layer disposed on the first electrode layer, and a second electrode layer disposed on the electronic ink layer, and information detected by the input unit Based on this, a color determiner that determines the target color of the color indicator and the target color information are received from the color determiner, and the voltage applied to the first electrode layer and the second electrode layer is controlled to produce the electronic ink. It can contain a color controller that changes the color of the layer.

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Abstract

일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용될 수 있는 허리 프레임 및 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용될 수 있는 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트, 상기 허리 벨트에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결되고 상기 동력을 상기 힘 전달 프레임에 전달하는 구동 프레임, 상기 사용자의 운동 정보, 신체 정보 또는 의복 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 감지 가능한 인풋 유닛, 상기 구동 프레임에 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치 및 운동 장치
예시적인 특정 실시예들은 전자 잉크를 이용할 수 있는 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치 및/또는 운동 장치에 관한 것이다.
최근 고령화 사회가 심화됨에 따라서 관절에 문제가 있어서 이에 대한 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들이 보행을 원활하게 하고/하거나, 운동 및/또는 보행을 하는 임의의 사용자를 보조할 수 있는 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 사용자의 팔(들) 및/또는 다리(들)을 위한 운동 보조 장치는, 특정 부위(들)의 근력을 강화하는 것을 돕는 목적으로도 착용될 수 있다.
예시적인 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 프레임 및 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트, 상기 허리 프레임에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 직접 또는 간접적으로 연결되고 상기 동력을 상기 힘 전달 프레임에 전달하는 구동 프레임, 상기 사용자의 운동 정보, 신체 정보 또는 의복 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 감지 가능한 인풋 유닛, 상기 구동 프레임에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되어 전자 잉크 레이어가 적어도 제 1 전극 레이어와 제 2 전극 레이어 사이에 위치하도록 하는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다.
예시적인 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 장치는, 사용자의 상체에 착용되는 착용 모듈, 상기 착용 모듈에 직접 또는 간접적으로 연결되는 케이블, 상기 사용자의 신체 정보, 의복 정보 또는 상기 케이블에 인가되는 장력 정보 중 적어도 하나 이상을 감지하는 인풋 유닛, 상기 착용 모듈에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다.
예시적인 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 전자 장치는, 메인 바디, 상기 전자 장치의 구동 상태, 상기 전자 장치의 주변 환경 또는 사용자의 선호 칼라 정보 중 적어도 하나 이상을 감지하는 인풋 유닛, 상기 메인 바디에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 전자 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 예시적인 일 실시예에 따른 전자 장치의 칼라 변경 메커니즘을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 칼라 인디케이터, 메인 바디 및 투명 커버를 도시하는 단면도이다.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따른 칼라 인디케이터, 메인 바디, 에지 커버 및 투명 커버를 도시하는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 예시적인 일 실시예에 따른 전자 잉크 레이어를 도시하는 단면도이다.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따른 시안색, 마젠타색 및 노란색의 합성된 칼라를 나타내는 도면이다.
도 8은 예시적인 일 실시예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시한 사시도이다.
도 9는 예시적인 일 실시예에 따른 구동 프레임 바디, 구동 프레임 커버 및 칼라 인디케이터를 도시하는 사시도이다.
도 10은 예시적인 일 실시예에 따른 운동 보조 장치의 액츄에이터 제어 메커니즘 및 칼라 변경 메커니즘을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 11은 예시적인 일 실시예에 따른 인풋 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 12는 예시적인 일 실시예에 따른 운동 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시한 사시도이다.
도 13은 예시적인 일 실시예에 따른 운동 장치의 액츄에이터 제어 메커니즘 및 칼라 변경 메커니즘을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 14는 예시적인 일 실시예에 따른 인풋 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제 1 또는 제 2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 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.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성 요소와, 공동적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 전자 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치의 칼라 변경 메커니즘을 개략적으로 도시하는 블록도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 칼라 인디케이터, 메인 바디 및 투명 커버를 도시하는 단면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 칼라 인디케이터, 메인 바디, 에지 커버 및 투명 커버를 도시하는 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 전자 장치(1, 이하 "전자 장치" 라고 지칭함)는, 전자 장치(1)의 구동 상태, 주변 환경, 사용자의 설정 등에 따라 칼라 인디케이터(14)의 칼라를 타켓 칼라로 변환시킬 수 있다. 여기서, 전자 장치(1)는, 세탁기, 냉장고 등의 대형 가전뿐만 아니라 핸드폰과 같은 소형 가전을 포함할 수 있고, 나아가 전력을 이용하여 움직일 수 있는 로봇 등을 포함할 수 있다. 전자 장치(1)의 칼라가 타겟 칼라로 변환됨으로써, 사용자는 전자 장치(1)의 구동 상태를 직관적으로 파악할 수 있고, 전자 장치(1)의 디자인에 대한 만족감을 얻을 수 있다. 전자 장치(1)의 사용감은 증대될 수 있다. 전자 장치(1)는 회로 및/또는 적어도 하나의 센서로 구성된 인풋 유닛(11), 회로로 구성된 칼라 디터미너(12), 회로 및/또는 적어도 하나의 센서로 구성된 칼라 컨트롤러(13) 및 칼라 인디케이터(14)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(11)은, 전자 장치(1)의 주변 환경 또는 사용자의 선호 칼라 정보 중 적어도 하나 이상을 감지할 수 있다. 인풋 유닛(11)은 감지한 정보를 칼라 디터미너(12)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 인풋 유닛(11)은 휴대용 전자기기(111), 메인 바디(15)에 연결된 버튼(112), 배터리(113) 또는 조도 센서(114) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 메인 바디(15)는 전자 장치(1)의 골격 및 외관을 이루는 구성일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치(1)의 특정 구동 모드를 지정하는 버튼(112)을 누르면, 해당 정보는 칼라 디터미너(12)로 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(11)은, 배터리(113) 및 조도 센서(114) 등과 같이, 사용자의 개입 없이 전자 장치(1)의 구동 상태 및 주변 환경 등에 대한 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 배터리(113)는 전자 장치(1)의 배터리 잔량에 대한 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 조도 센서(114)는 전자 장치(1)가 위치한 곳의 밝기에 대한 정보를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 디터미너(12)는, 인풋 유닛(11)으로부터 수신받은 정보를 기반으로, 해당 정보에 대응하는 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 칼라 디터미너(12)는, 메인 바디(15)의 내부 또는 외부에 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 조도 센서(114)가 감지한 밝기에 대한 정보로부터 전자 장치(1)가 상대적으로 밝은 곳에 위치해 있다고 판단되는 경우, 칼라 디터미너(12)는 상대적으로 밝은 톤(tone)을 갖는 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 사용자가 인풋 유닛(11)에 원하는 타겟 칼라를 직접 입력한 경우에, 칼라 디터미너(12)에서 결정되는 타겟 칼라는 사용자가 직접 입력한 칼라인 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 디터미너(12)는, 회로 및/또는 적어도 하나의 센서로 구성된 인풋 유닛(11)으로부터 정보를 즉각적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 세탁기와 같이 전자 장치(1)가 여러 단계를 거치면서 구동되는 경우에, 칼라 디터미너(12)는, 인풋 유닛(11)으로부터 즉각적으로 각 단계에 해당하는 정보를 수신할 수 있다. 칼라 디터미너(12)는 각 단계에 따라 서로 다른 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 칼라 디터미너(12)는, 결정된 타겟 칼라에 대한 정보를 칼라 컨트롤러(13)로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 컨트롤러(13)는, 칼라 인디케이터(14)가 칼라 디터미너(12)에서 결정된 타겟 칼라를 나타내도록, 칼라 인디케이터(14)를 제어할 수 있다. 칼라 컨트롤러(13)는, 메인 바디(15)의 내부 또는 외부에 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 칼라 컨트롤러(13)는, 칼라 인디케이터(14)에 인가되는 전압의 크기를 제어함으로써, 칼라 인디케이터(14)의 칼라를 변환시킬 수 있다. 칼라 인디케이터(14)에서 칼라가 변환된 뒤에, 칼라 인디케이터(14)가 나타내는 타겟 칼라에 대한 정보는 칼라 디터미너(12)를 통해 인풋 유닛(11)으로 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 인디케이터(14)의 내부에는 전자 잉크(electronic ink)가 마련될 수 있다. 동일한 칼라를 갖는 복수 개의 칼라 파티클(1423)들이, 사용자에게 보이는 면을 향해 움직임으로써, 칼라 인디케이터(14)는 해당 칼라 파티클(1423)이 갖는 칼라를 나타낼 수 있다. 서로 다른 칼라를 갖는 칼라 파티클들(1423)이 같이 움직임으로써, 칼라 인디케이터(14)는 혼합된 칼라를 나타낼 수 있다. 칼라 인디케이터(14)는 제 1 전극 레이어(141), 전자 잉크 레이어(142), 제 2 전극 레이어(143) 및 프로텍트 레이어(144)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 전극 레이어(141)는 메인 바디(15)에 배치되고 전자 잉크 레이어(142)의 일면에 전압을 인가할 수 있다. 제 1 전극 레이어(141)는 기재 레이어(1411) 및 도포 레이어(1412)를 포함할 수 있다. 제 1 전극 레이어(141)는 예시적인 특정 실시예에서 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 임의의 다른 적합한 전도성 물질(예를 들어, Cr, Cu, Ag, TiN, 산화주석 등)로 이루어지거나 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기재 레이어(1411)는 유연한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기재 레이어(1411)는 PET 필름과 같이, 얇은 두께를 갖는 소재로 형성될 수 있다. 도포 레이어(1412)는, 기재 레이어(1411)에 도포될 수 있다. 도포 레이어(1412)는, 전도성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도포 레이어(1412)는 전도성 테이프로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도포 레이어(1412)는, 카본 잉크(carbon ink) 또는 실버 함유 잉크(silver inclusive ink)와 같은 전도성 잉크로 형성될 수 있다. 전도성 잉크는 실크 스크린 인쇄를 통해 기재 레이어(1411)에 도포될 수 있다. 금속 전극 대신 전도성 테이프 또는 전도성 잉크를 사용하는 경우, 제 1 전극 레이어(141)의 두께는 감소할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 인디케이터(14)는 유연한 소재를 가짐으로써, 메인 바디(15)의 평평한 부분뿐만 아니라 굴곡진 부분에도 배치될 수 있다. 종래 제 1 전극 레이어(141)로 TFT 백플레인을 사용한 경우와 비교하여, 칼라 인디케이터(14)는 2차원 형상뿐만 아니라 3차원 형상도 가질 수 있다. 칼라 인디케이터(14)는 홀을 포함하는 천공된 구조도 가질 수 있다. 칼라 인디케이터(14)는, 큰 곡률을 갖는 메인 바디(15)에도 유연하게 배치될 수 있다. 칼라 인디케이터(14)의 활용도가 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 잉크 레이어(142)는, 제 1 전극 레이어(141)에 배치되고, 적어도 4개의 칼라를 나타낼 수 있다. 제 2 전극 레이어(143)는 전자 잉크 레이어(142)에 배치될 수 있다. 제 2 전극 레이어(143)는 전자 잉크 레이어(142)의 타면에 전압을 인가할 수 있다. 전자 잉크 레이어(142)의 칼라는 전기 영동(electrophoresis) 원리를 이용함으로써 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자가 칼라 인디케이터(14)를 바라보는 면을 기준으로, 전자 잉크 레이어(142)의 칼라가 변환됨으로써 칼라 인디케이터(14)의 칼라도 변환될 수 있다. 여기서, 사용자가 칼라 인디케이터(14)를 바라보는 방향은 -x 방향일 수 있다. 전자 잉크 레이어(142)가 나타내는 칼라에 간섭하지 않도록, 제 2 전극 레이어(143)는 투명한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극 레이어(143)는 전기 전도성을 가진 투명 도전막(ITO) 또는 예시적인 특정 실시예에서 투명할 수 있는 임의의 다른 적합한 전도성 물질일 수 있다. 전자 잉크 레이어(142)는 프레임(1421), 투명 유체(1422) 및 서로 다른 칼라를 갖는 복수 개의 칼라 파티클(1423)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프레임(1421)은 제 1 전극 레이어(141) 및 제 2 전극 레이어(143) 사이에 마련될 수 있다. 프레임(1421)은, 복수 개의 구획된 공간을 가질 수 있다. 프레임(1421) 내에 구획된 각각의 공간에, 투명 유체(1422) 및 복수 개의 칼라 파티클(1423)이 수용될 수 있다. 칼라 파티클(1423)은 전하를 띨 수 있다. 제 1 전극 레이어(141) 및 제 2 전극 레이어(143)에 전압이 인가되는 경우에, 칼라 파티클(1423)은 움직일 수 있다. 칼라 인디케이터(14)는, 제 2 전극 레이어(143)에 가장 가까이 위치한 칼라 파티클(1423)이 갖는 칼라를 나타낼 수 있다.
지금까지, 프레임(1421)은 복수 개의 구획된 공간을 갖는 일체형 구조인 것으로 설명하였으나, 프레임(1421)의 구조는 반드시 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 전자 잉크를 구성하는 프레임은, 마이크로컵, 마이크로캡슐 등의 구조를 가질 수 있다. 다시 말해, 임의의 구조를 갖는 전자 잉크는 전자 잉크 레이어(142)를 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 프로텍트 레이어(144)는 제 2 전극 레이어(143)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 프로텍트 레이어(144)는 유연하고 투명한 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 프로텍트 레이어(144)는, 전자 잉크 레이어(142) 및 제 2 전극 레이어(143)를 감쌀 수 있다. 이러한 구조로부터, 프로텍트 레이어(144)는, 전자 잉크 레이어(142)가 습기 또는 이물질에 노출되는 것을 방지하거나 가능성을 감소시킬 수 있다. 전자 잉크 레이어(142)의 내구성이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 프로텍트 레이어(144)는, 제 2 전극 레이어(143)에 적층되는 탑 레이어(1441)와, 탑 레이어(1441)로부터 기재 레이어(1411)를 향해 연장 형성되는 미들 레이어(1442)와, 미들 레이어(1442)로부터 연장 형성되고 기재 레이어(1411)에 적층되는 베이스 레이어(1443)를 포함할 수 있다. 이러한 구조로부터, 미들 레이어(1442) 및 베이스 레이어(1443)는, 전자 잉크 레이어(142)의 테두리를 따라 형성될 수 있다. 다시 말해, 미들 레이어(1442) 및 베이스 레이어(1443)는, 전자 잉크 레이어(142)의 칼라 변환과는 관련이 없는 부분일 수 있다. 미들 레이어(1442) 및 베이스 레이어(1443)는, 칼라 인디케이터(14)의 외관을 저해시키지 않도록 처리될 수 있다.
일 실시예에서, 미들 레이어(1442) 및 베이스 레이어(1443)는, 추가적인 가공 절차를 거치지 않고, 메인 바디(15)에 의해 가려질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 바디(15)는, 제 1 전극 레이어(141)를 기준으로 전자 잉크 레이어(142)의 반대편에 마련되는 베이스 바디(151)와, 베이스 바디(151)로부터 연장 형성되는 커버 바디(152)를 포함할 수 있다. 베이스 레이어(1443)는, 베이스 바디(151) 및 커버 바디(152) 사이에 형성된 홈에 삽입될 수 있다.
일 실시예에서, 베이스 바디(151)와 기재 레이어(1411) 사이에 배리어 레이어(145)가 추가적으로 배치될 수 있다. 배리어 레이어(145)는, 베이스 바디(151)와 마찰로 인해 기재 레이어(1411)가 손상되는 것을 방지하거나 가능성을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 배리어 레이어(145)는 프로텍트 레이어(144)와 동일한 소재로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 인디케이터(14)에 투명 커버(16)가 추가적으로 직접 또는 간접적으로 배치될 수 있다. 칼라 인디케이터(14)는 메인 바디(15) 및 투명 커버(16)에 의해 커버될 수 있다. 투명 커버(16)는, 외력에 의해 칼라 인디케이터(14)가 손상되거나, 이물질 접촉으로 인해 칼라 인디케이터(14)의 표면에 스크래치 등이 생기는 것을 방지하거나 가능성을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 투명 커버(16)는, 도 3에 도시된 바와 같이 칼라 인디케이터(14)가 평평한 면을 가진 메인 바디(15)에 배치된 경우에, 평평한 강화 유리 등의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 휴대용 전자기기, 냉장고 등과 같이, 칼라 인디케이터는, 평평한 면을 갖지만 베이스 레이어가 삽입될 수 있는 홈이 존재하지 않는 메인 바디에 배치될 수도 있다. 이와 같은 경우에, 투명 커버의 부분 중에서, x축을 기준으로, 베이스 레이어에 오버랩되면서 베이스 레이어를 마주하는 부분은 도색될 수 있다. 베이스 레이어는 투명 커버의 도색된 부분에 가려질 수 있다.
일 실시예에서, 투명 커버(56)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 칼라 인디케이터(54)가 굴곡진 면을 가진 메인 바디(55)에 배치된 경우에, 굴곡진 강화 유리 또는 아크릴 등의 소재로 형성될 수 있다. 이와 같은 경우에, 칼라 인디케이터(54)의 테두리를 따라 에지 커버(51)가 추가적으로 배치되고, 투명 커버(56)는 에지 커버(51)에 배치될 수 있다. 에지 커버(51)는 칼라 인디케이터(54)를 메인 바디(55)의 방향으로 가압함으로써, 응력으로 인해 프로텍트 레이어, 제 2 전극 레이어, 전자 잉크 레이어 및 제 1 전극 레이어 사이 각각에 틈이 발생하는 것을 방지하거나 틈을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 에지 커버(51)는 메인 바디(55)에 나사 연결되는 쫄대로 구성될 수 있다. 투명 커버(56)의 부분 중에서, x축을 기준으로 나사가 통과하는 에지 커버(51)의 면을 마주하는 부분은 도색될 수 있다. 베이스 레이어는 에지 커버(51)에 가려지고, 나사는 투명 커버(56)의 도색된 부분에 가려질 수 있다. 일 실시예에서, 메인 바디(55)가 사용자의 신체에 착용되는 착용형 모듈 경우에, 메인 바디(55)는 유연한 재질로 형성될 수 있다. 메인 바디(55)의 형상이 변하면서, 칼라 인디케이터(54)가 구겨질 염려가 있다. 이를 방지하거나 가능성을 감소시키기 위해, 메인 바디(55)와 칼라 인디케이터(54) 사이에 심재(core)가 배치될 수 있다. 심재는 얇은 플라스틱과 같이 쉽게 구겨지지 않는 소재로 형성될 수 있다. 칼라 인디케이터(54)는 심재 위에 배치됨으로써, 사용자가 반복적인 동작을 하더라도 쉽게 구겨지지 않을 수 있다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 전자 잉크 레이어를 도시하는 단면도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 시안색, 마젠타색 및 노란색의 합성된 칼라를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 칼라 인디케이터는, 8개의 타겟 칼라를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 칼라 파티클(1423)은 마젠타(magenta)색을 띠는 제 1 칼라 파티클(1423a), 시안(cyan)색을 띠는 제 2 칼라 파티클(1423b), 노란색을 띠는 제 3 칼라 파티클(1423c) 및 흰색을 띠는 제 4 칼라 파티클(1423d)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 전극 레이어(141) 및 제 2 전극 레이어(143)에 특정 전압이 인가되는 경우에, 칼라 파티클(1423)의 이동 방향 및 이동 속도의 미세한 차이를 이용함으로써, 칼라 인디케이터가 나타내는 칼라가 변환될 수 있다. 칼라 파티클(1423)이 특정 범위까지 움직인 뒤에, 투명 유체(1422)의 점성에 의해 칼라 파티클(1423)의 움직임은 제한되고, 칼라 인디케이터의 칼라는 유지될 수 있다. 전자 장치는, 칼라 컨트롤러가 제 1 전극 레이어(141) 및 제 2 전극 레이어(143)의 전압을 변환하는 경우에만 전력을 소비할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 파티클(1423)의 이동 방향 및 이동 속도는 칼라에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 칼라 파티클(1423)이 갖는 질량 또는 전하량은, 칼라 파티클의 칼라에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 칼라 파티클(1423a), 제 2 칼라 파티클(1423b) 및 제 3 칼라 파티클(1423c)은 양전하를 띠고, 제 4 칼라 파티클(1423d)은 음전하를 띨 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 칼라 파티클(1423)이 프레임(1421)의 높이 방향을 기준으로 서로 다른 층에 위치하도록 제 1 전극 레이어(141) 및 제 2 전극 레이어(143)의 전압이 제어될 수 있다. 여기서, 프레임(1421)의 높이 방향은 x축 방향일 수 있다. 칼라 인디케이터는 제 1 칼라 파티클(1423a)의 칼라를 나타낼 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 칼라 파티클(1423a) 및 제 2 칼라 파티클(1423b)이 프레임(1421)의 높이 방향을 기준으로 서로 같은 층에 섞여서 위치하도록 제 1 전극 레이어(141) 및 제 2 전극 레이어(143)의 전압이 미세 제어될 수 있다. 예를 들어, 프레임(1421)의 높이 방향을 기준으로 칼라 파티클이 서로 다른 층에 위치하는 경우와 비교하여, 제 1 전극 레이어(141)에 인가되는 전압의 크기는 감소할 수 있다. 칼라 인디케이터는 두 개의 칼라가 혼합된 칼라를 나타낼 수 있다. 칼라 인디케이터는, 마젠타색과 노란색과 시안색을 혼합하여 만들 수 있는 7 가지 칼라에 흰색을 포함한 8가지 칼라를 표현할 수 있다. 지금까지, 칼라 파티클(1423)의 종류는 4개인 것으로 설명하였으나, 칼라 파티클(1423)의 종류는 반드시 이에 제한되지 않음을 미리 밝혀 둔다.
도 1및 도 2를 다시 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(1)는, 태양광 충전기(17)를 더 포함할 수 있다. 태양광 충전기(17)는, 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 전자 장치(1)는 칼라 인디케이터(14)의 칼라가 변환되는 경우에만 전력을 소비할 수 있다. 예를 들어, 칼라 변환 시 소모되는 전력은 1.5 mW일 수 있다. 태양광 충전기(17)를 이용함으로써, 별도의 충전 모듈을 필요로 하지 않고, 전자 장치(1)를 폐기시까지 사용할 수 있다. 태양광 충전기(17)는 태양광 패널(171) 및 태양광 배터리(172)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 태양광 패널(171)은 메인 바디(15)의 외부면에 배치될 수 있다. 태양광 패널(171)은 태양광 및 실내 조명으로부터 빛을 흡수하고 전기 에너지로 변환시킬 수 있다. 태양광 패널(171)로부터 생성된 전기 에너지는 태양광 배터리(172)에 저장될 수 있다. 태양광 배터리(172)는 전기 에너지를 저장하고, 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압이 변경되는 경우에 전기 에너지를 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(11)은 태양광 배터리(172)의 충전 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 인풋 유닛(11)은, 태양광 배터리(172)의 충전 진행 여부, 충전량 등을 감지하고, 해당 정보를 칼라 디터미너(12)로 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(1)는 별도의 배터리(113)를 사용하지 않고 태양광 배터리(172)만 사용할 수도 있다. 칼라 디터미너(12)는 수신한 정보를 기반으로 타겟 칼라를 결정할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시한 사시도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 구동 프레임 바디, 구동 프레임 커버 및 칼라 인디케이터를 도시하는 사시도이고, 도 10은 일 실시예에 따른 운동 보조 장치의 액츄에이터 제어 메커니즘 및 칼라 변경 메커니즘을 개략적으로 도시하는 블록도이고, 도 11은 일 실시예에 따른 인풋 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치(2, 이하 "운동 보조 장치" 라고 지칭함)는, 사용자에 착용되어 사용자의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 인체, 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 운동 보조 장치(2)는 하체 또는 상체 중 일부 관절의 운동을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(2)는 고관절, 무릎 관절 및 발목 관절 중 적어도 하나 이상의 관절을 보조하는 방식으로 하체 운동을 보조할 수 있다. 운동 보조 장치(2)는 허리 착용 파트, 허벅지 착용 파트, 액츄에이터(93) 및 구동 프레임(94)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 허리 착용 파트 및 허벅지 착용 파트는, 사용자의 일 부분을 기준으로 서로 반대편에 배치되어, 각각 근위 부분(proximal part) 및 원위 부분(distal part)에 착용될 수 있다. 예를 들어, 허리 착용 파트는 허리 및/또는 골반 등을 감쌀 수 있고, 허벅지 착용 파트는 허벅지, 무릎, 종아리 및/또는 발 등을 감쌀 수 있다.
허리 착용 파트는 사용자의 허리의 일부를 감싸는 허리 프레임(91)과, 허리 프레임(91)에 연결되고 사용자의 허리의 나머지 일부를 감싸는 허리 벨트(92)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 허리 프레임(91)은 허리의 후면을 감싸고, 허리 벨트(92)는 허리의 전면을 감쌀 수 있다.
허벅지 착용 파트는 사용자의 허벅지의 일부를 감싸는 힘 전달 프레임(95)과, 힘 전달 프레임(95)에 연결되고 사용자의 허벅지의 나머지 일부를 감싸는 허벅지 벨트(96)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 힘 전달 프레임(95)은 허벅지의 전면을 감쌀 수 있다.
일 실시예에서, 허리 착용 파트 및 허벅지 착용 파트는 시상면(sagittal plane) 상에서 상대적인 움직임이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태에서, 고관절 굽힘(flexion) 또는 신장(extension)할 때, 허벅지 착용 파트는 시상면 상에서 허리 착용 파트에 대해서 상대적으로 회전할 수 있다.
일 실시예에서, 허리 착용 파트 및 허벅지 착용 파트는 관상면(frontal plane) 상에서 상대적인 움직임이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태에서, 고관절 내전(adduction) 또는 외전(abduction)할 때, 허벅지 착용 파트는 관상면 상에서 허리 착용 파트에 대해서 상대적으로 회전할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 프레임(94) 및 허벅지 착용 파트는 횡단면(transverse plane) 상에서 상대적인 움직임이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태에서, 허벅지를 회전시킬 경우, 허벅지 착용 파트는 허벅지에 밀착한 상태로 허벅지와 함께 회전할 수 있다. 허벅지 착용 파트는 구동 프레임(94)에 대해서 상대적으로 회전 가능하다. 이와 같은 구조에 따르면, 운동 보조 장치(2)의 착용감은 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터(93)는 허리 프레임(91)에 연결되고 동력을 생성할 수 있다. 액츄에이터(93)는, 예를 들어 모터 및 감속기를 포함할 수 있다. 모터는 브러시 모터(brush motor), 브러시리스 모터(brushless motor) 및 스테핑 모터(stepping motor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 모터는 유도 모터 및 동기 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 감속기는 예를 들어 기어 트레인을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 프레임(94)은 액츄에이터(93)에 의해 생성된 동력을 힘 전달 프레임(95)으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임(94)은 사용자의 고관절 움직임을 보조할 수 있다. 액츄에이터(93)의 출력단이 일방향으로 회전할 경우, 구동 프레임(94)은 액츄에이터(93)로부터 동력을 전달받아 고관절의 굽힘 운동을 보조할 수 있다. 액츄에이터(93)의 출력단이 일방향의 반대 방향으로 회전할 경우, 구동 프레임(94)은 액츄에이터(93)로부터 동력을 전달받아 고관절의 신장 운동을 보조할 수 있다. 구동 프레임(94)이 고관절 운동을 보조하는 것으로 설명되나, 구동 프레임(94)의 기능은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 운동 보조 장치(2)가 상체 관절의 움직임을 보조하는데 사용될 경우, 구동 프레임(94)은 어깨 또는 팔꿈치 관절을 보조할 수 있다.
일 실시예에서, 운동 보조 장치(2)는 칼라 인디케이터(24)를 통해 사용자의 상태 또는 주변 상태 등에 따라 다양한 칼라를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 칼라 인디케이터(24)는, 허리 벨트(92), 액츄에이터(93), 구동 프레임(94), 힘 전달 프레임(95) 및 허벅지 벨트(96) 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다. 사용자가 운동시 칼라 인디케이터(24)가 외력으로부터 손상되거나 이물질에 접촉함으로써 손상되는 것을 방지하거나 가능성을 감소시키기 위해, 칼라 인디케이터(24)는 커버에 의해 보호될 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임(94)은, 사용자의 허벅지의 일부를 커버하는 구동 프레임 바디(941)와, 구동 프레임 바디(941)에 연결되는 구동 프레임 커버(942)를 포함할 수 있다. 칼라 인디케이터(24)는 적어도 구동 프레임 바디(941) 및 구동 프레임 커버(942) 사이에 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 구동 프레임 바디(941)는 가볍고 단단한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임 바디(941)는 고강성 강화 플라스틱으로 형성될 수 있다. 칼라 인디케이터(24)는, 구동 프레임 바디(941)에 지지됨으로써, 사용자가 반복적인 운동을 하더라도 구겨지지 않을 수 있다. 구동 프레임 커버(942)는 투명하고 단단한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임 커버(942)는, 폴리 카보네이트와 같은 투명 플라스틱으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 구동 프레임(94)은, 사용자가 관절을 유연하게 움직일 수 있도록 복수 개의 프레임으로 구성될 수 있음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 구동 프레임은 액츄에이터(93)에 연결되는 프레임과, 허벅지 벨트에 연결되는 프레임으로 구성될 수 있다. 이와 같은 경우에, 칼라 인디케이터(24)는 복수 개의 프레임 각각에 배치는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 칼라 인디케이터(24)가 나타내는 칼라를 통해, 운동 보조 장치(2)의 상태를 직관적으로 확인할 수 있다. 예를 들어, 칼라 인디케이터(24)는, 보조 모드(assistance mode), 운동 모드(fitness mode)와 같이, 운동 보조 장치(2)의 각 구동 모드에 따라 다른 칼라를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 칼라 인디케이터(24)는, 운동 보조 장치(2)의 배터리의 잔량, 충전 상황 등에 따라 다른 칼라를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(2)에 휴대용 전자기기와 같은 외부 디바이스가 페어링된 경우, 칼라 인디케이터(24)는 점등될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 칼라 인디케이터(24)가 나타내는 칼라를 통해, 사용자의 상태를 직관적으로 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 목표한 운동량을 달성한 경우, 칼라 인디케이터(24)는 점등될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 착복 상태, 날씨 등에 따라 선호하는 칼라를 선택할 수 있다. 운동 보조 장치(2)의 사용감이 증대될 수 있다. 운동 보조 장치(2)는 인풋 유닛(21), 칼라 디터미너(22), 칼라 컨트롤러(23), 칼라 인디케이터(24), 모션 디터미너(28) 및 액츄에이터 컨트롤러(29)를 더 포함할 수 있다. 별도의 구분되는 기재가 없는 이상, 인풋 유닛(21), 칼라 디터미너(22), 칼라 컨트롤러(23) 및 칼라 인디케이터(24)에 대한 내용은, 도 2에 개시된 인풋 유닛(11), 칼라 디터미너(12), 칼라 컨트롤러(13) 및 칼라 인디케이터(14)의 내용과 각각 동일할 수 있음을 밝혀 둔다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(21)은, 사용자의 운동 정보, 신체 정보 또는 의복 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 감지할 수 있다. 인풋 유닛(21)은 감지한 정보를 칼라 디터미너(22) 및 모션 디터미너(28)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 모션 디터미너(28)에는, 운동의 종류에 따라 인가되는 힘의 크기와 주기 또는 사용자의 관절 각도 등에 대한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 일 실시예에서, 모션 디터미너(28)는 액츄에이터(93) 상에 마련될 수 있으나, 모션 디터미너(28)가 배치되는 위치는 반드시 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 모션 디터미너(28)는, 저장된 정보와 인풋 유닛(21)으로부터 수신한 정보를 비교하여 사용자의 운동 종류 및 강도를 판단할 수 있다. 모션 디터미너(28)는, 액츄에이터(93)가 사용자의 운동 상태에 적합한 구동 상태로 변환되도록, 운동의 종류 및 강도에 대한 정보를 액츄에이터 컨트롤러(29)로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터 컨트롤러(29)는, 액츄에이터(93)에 인가되는 전류 등을 제어함으로써, 액츄에이터(93)의 구동 상태를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 액츄에이터 컨트롤러(29)는 액츄에이터(93) 상에 마련될 수 있으나, 액츄에이터 컨트롤러(29)가 배치되는 위치는 반드시 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 액츄에이터(93)의 구동 상태가 변환됨으로써, 사용자가 동일한 동작을 수행하기 위해 인가해야 하는 힘, 관절 각도 등이 달라질 수 있다. 사용자의 운동 효율은 증진될 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터(93)에서 구동 상태가 제어된 뒤에, 변환된 구동 상태에 대한 정보는 인풋 유닛(21)으로 송신될 수 있다. 인풋 유닛(21)은 변환된 구동 상태에 대한 정보를 다시 칼라 디터미너(22)로 전달하고, 칼라 디터미너(22)에서 변환된 구동 상태에 대응하는 타겟 칼라가 결정될 수 있다. 칼라 인디케이터(24)의 칼라는 변환된 구동 상태에 대응하는 타겟 칼라로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(21)은 각도 센서(예: 도 11 센서(214))를 포함할 수 있다. 각도 센서(214)는 사용자의 관절 각도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 각도 센서(214)는 구동 프레임(94), 힘 전달 프레임(95) 및 허벅지 벨트(96) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, 각도 센서(214)는, 시상면 상에서 사용자가 고관절 굽힘 또는 신장할 때, 허리와 허벅지 사이의 각도를 감지할 수 있다. 각도 센서(214)는, 관상면 상에서 고관절을 내전 또는 외전할 때, 허리와 허벅지 사이의 각도를 감지할 수도 있다.
일 실시예에서, 칼라 디터미너(22)는 각도 센서(214)에서 감지된 정보를 기초로 칼라 인디케이터(24)의 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 칼라 디터미너(22)는, 각도의 크기에 따라 상이한 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 칼라 디터미너(22)는, 예를 들어, 시상면에서 지면과 수직한 선을 기준선이라 할 때, 사용자의 허벅지와 기준선이 이루는 각도가 30도 미만인 경우에 타겟 칼라를 초록색으로, 각도가 30도 이상 70도 미만인 경우에 타겟 칼라를 노란색으로, 각도가 70도 이상인 경우 타겟 칼라를 빨간색으로 결정할 수 있다. 칼라 컨트롤러(23)가 전압을 제어함으로써, 칼라 인디케이터(24)가 나타내는 칼라는 타겟 칼라로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(21)은 IMU 센서(215)를 더 포함할 수 있다. IMU 센서(215)는 사용자의 신체의 가속도를 감지할 수 있다. 예를 들어, IMU 센서(215)는 구동 프레임(94), 힘 전달 프레임(95) 및 허벅지 벨트(96) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, IMU 센서(215)는, 운동 보조 장치(2)를 착용한 사용자가 보행시, 관절의 각속도 또는 보행 가속도를 측정할 수 있다. IMU 센서(215)는 감지된 정보를 칼라 디터미너(22) 및 모션 디터미너(28)에 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 디터미너(22)는 IMU 센서(215)에서 감지된 정보를 기초로 칼라 인디케이터(24)의 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 칼라 디터미너(22)는, 가속도 및 각속도의 크기에 따라 상이한 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 예를 들어, 칼라 디터미너(22)는, 사용자의 허벅지의 각속도가 1.05 rad/s 미만인 경우에 타겟 칼라를 초록색으로, 각속도가 1.05 rad/s 이상 2.625 rad/s 미만인 경우에 타겟 칼라를 노란색으로, 각속도가 2.625 rad/s 이상인 경우 타겟 칼라를 빨간색으로 결정할 수 있다. 칼라 컨트롤러(23)가 전압을 제어함으로써, 칼라 인디케이터(24)가 나타내는 칼라는 타겟 칼라로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 모션 디터미너(28)는 IMU 센서(215)에서 감지된 정보를 기초로 사용자의 운동 종류 또는 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 모션 디터미너(28)는, IMU 센서(215)에서 감지된 사용자의 관절 각속도를 미리 저장된 사용자의 평균 관절 각속도와 비교하여, 사용자의 운동 강도를 결정할 수 있다. 모션 디터미너(28)는, 운동 강도에 대한 정보를 액츄에이터 컨트롤러(29)로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터 컨트롤러(29)는, 예를 들어, 사용자의 관절 각속도가 2.625 rad/s 미만인 경우에, 액츄에이터(93)에서 생성되는 동력의 크기를 증가시킬 수 있다. 사용자가 동일한 동작을 수행하는데 필요한 힘의 크기는 감소할 수 있다. 사용자의 운동 속도는 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터 컨트롤러(29)는, 예를 들어, 사용자의 관절 각속도가 2.625 rad/s 이상인 경우에, 액츄에이터(93)에서 생성되는 동력의 크기를 감소시킬 수 있다. 사용자가 동일한 동작을 수행하는데 필요한 힘의 크기는 증가할 수 있다. 사용자의 운동 속도는 감소할 수 있다.
지금까지, 모션 디터미너(28)가 사용자의 운동 강도를 판단하는 경계 수치는, 칼라 디터미너(22)가 타겟 칼라를 결정하는 경계 수치와 동일한 것으로 설명하였으나, 경계 수치는 서로 상이할 수 있음을 밝혀 둔다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(21)은, 휴대용 전자기기(211), 버튼(212), 배터리(213)뿐만 아니라, 사용자의 신체 온도를 감지하는 온도 센서(216), 사용자의 의복 정보를 감지하는 카메라 센서(217), 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서(218) 또는 사용자의 허벅지가 힘 전달 프레임(예: 도 8 및 11의 힘 전달 프레임(95))을 누르는 압력을 감지하는 압력 센서(219) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기서, 카메라 센서(217)는, 착복 칼라와 같이 사용자의 의복 정보를 시각적으로 감지하는 임의의 센서를 의미할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 전자기기(211)에 마련된 카메라도 카메라 센서(217)에 포함될 수 있다. 특히, 사용자가 착복 상태를 휴대용 전자기기(211)의 카메라로 촬영하면, 휴대용 전자기기(211)는 착복 칼라를 분석하고, 착복 칼라에 어울리는 타겟 칼라를 적어도 두 개 이상 추천할 수 있다.
일 실시예에서, 운동 보조 장치(2)는 태양광 충전기(예: 도 1의 태양광 충전기(17))를 더 포함할 수 있다. 태양광 충전기는, 허리 프레임(91), 허리 벨트(92) 및 허벅지 벨트(96) 중 적어도 하나의 외부면에 배치되는 태양광 패널(예: 도 1의 태양광 패널(171)) 및 태양광 패널로부터 생성된 에너지를 저장하는 태양광 배터리(예: 도 1의 태양광 배터리(172))를 포함할 수 있다. 인풋 유닛(21)은, 태양광 배터리의 충전 정보를 감지할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 운동 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시한 사시도이고, 도 13은 일 실시예에 따른 운동 장치의 액츄에이터 제어 메커니즘 및 칼라 변경 메커니즘을 개략적으로 도시하는 블록도이고, 도 14는 일 실시예에 따른 인풋 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 장치(3, 이하 "운동 장치" 라고 지칭함)는, 사용자의 상체에 착용될 수 있다. 별도의 운동 기구 없이, 사용자는 운동 장치(3)를 사용함으로써 좁은 공간에서도 목표하는 신체 부위에 자극을 줄 수 있다. 운동 장치(3)는 칼라 인디케이터(34)를 통해 사용자의 상태 또는 주변 상태 등에 따라 다양한 칼라를 나타낼 수 있다. 사용자는 칼라 인디케이터(34)가 나타내는 칼라를 통해, 운동 장치(3)의 상태 및 사용자의 상태를 직관적으로 확인할 수 있다. 운동 장치(3)는 착용 모듈(81), 케이블(82), 액츄에이터, 인풋 유닛(31), 칼라 디터미너(32), 칼라 컨트롤러(33) 및 칼라 인디케이터(34)를 포함할 수 있다. 또한, 운동 장치(3)는 모션 디터미너(38) 및 액츄에이터 컨트롤러(39)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 별도의 구분되는 기재가 없는 이상, 인풋 유닛(31), 칼라 디터미너(32), 칼라 컨트롤러(33) 및 칼라 인디케이터(34)에 대한 내용은, 도 2에 개시된 인풋 유닛(11), 칼라 디터미너(12), 칼라 컨트롤러(13) 및 칼라 인디케이터(14)의 내용과 각각 동일할 수 있음을 미리 밝혀 둔다. 또한, 별도의 구분되는 기재가 없는 이상, 모션 디터미너(38) 및 액츄에이터 컨트롤러(39)에 대한 내용은, 도 10에 개시된 모션 디터미너(28) 및 액츄에이터 컨트롤러(29)의 내용과 각각 동일할 수 있음을 미리 밝혀 둔다. 본 명세서에서 각각의 "컨트롤러" 및 "디터미너"는 처리 회로를 포함할 수 있고, 예를 들어 컨트롤러 및 디터미너 각각은 적어도 하나의 프로세서의 일부가 될 수 있다.
일 실시예에서, 착용 모듈(81)은 사용자의 상체에 착용될 수 있다. 착용 모듈(81)은 상체의 다양한 부위에 착용되는 복수 개의 모듈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 착용 모듈(81)은 사용자의 가슴에 착용되는 가슴 착용 모듈(811) 및 사용자의 양 손목에 착용되는 한 쌍의 손목 착용 모듈(812)로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 착용 모듈은, 사용자의 상박에 착용되는 상박 착용 모듈을 추가적으로 포함할 수 있다. 따라서, 착용 모듈은 적어도 하나의 착용 지지대 및/또는 프레임을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 케이블(82)은 착용 모듈(81)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 케이블(82)은 한 쌍으로 마련될 수 있다. 케이블(82)의 일단은, 가슴 착용 모듈(811)의 부분 중에서, 사용자의 등을 커버하는 부분에 연결될 수 있다. 케이블(82)의 타단은 손목 착용 모듈(812)에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 케이블(82)을 당기는 동작을 반복적으로 수행함으로써, 원하는 근육에 자극을 줄 수 있다. 예를 들어, 케이블(82)의 적어도 일부는 탄성을 지닌 소재로 형성될 수 있다. 케이블(82)의 일단은 스풀(spool)에 연결될 수 있다. 케이블(82)이 스풀에 감기거나 풀리면서, 케이블(82)에 작용하는 장력이 조절될 수 있다. 액츄에이터는 가슴 착용 모듈(811)에 마련되고, 스풀의 회전 방향 및 회전 속도를 제어함으로써 운동 강도를 조절할 수 있다. 액츄에이터 및 스풀은, 가슴 착용 모듈(811)의 부분 중에서 사용자의 등을 커버하는 부분에 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 손목 착용 모듈(812)이 가슴 착용 모듈(811)으로부터 멀어질수록, 케이블(82)은 스풀로부터 풀리면서 길이가 증가할 수 있다. 이어서, 사용자가 케이블(82)을 당기는 힘을 서서히 감소시키면, 케이블(82)은 스풀에 감기면서 길이가 복원되고, 손목 착용 모듈(812)은 가슴 착용 모듈(811)에 가까워질 수 있다. 사용자는, 가슴 착용 모듈(811)에 대한 손목 착용 모듈(812)의 상대적인 위치 및 케이블(82)을 당기는 각도 등을 달리하여 목표하는 신체 부위의 근육에 자극을 줄 수 있다. 사용자의 손목에 힘이 집중되는 것을 방지하거나 가능성을 감소시키기 위해, 손목 착용 모듈(812)에는 파지 가능한 핸들이 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(31)은 사용자의 신체 정보, 의복 정보 또는 케이블(82)에 인가되는 장력 정보 중 적어도 하나 이상을 감지할 수 있다. 인풋 유닛(31)에서 감지된 정보는 칼라 디터미너(32) 및 모션 디터미너(38)로 송신될 수 있다. 칼라 컨트롤러(33)는 칼라 인디케이터(34)의 칼라를 타겟 칼라로 변환시킬 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 인디케이터(34)는 착용 모듈(81)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 심박수에 대한 타겟 칼라를 나타내는 칼라 인디케이터(34)는, 가슴 착용 모듈(811)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 케이블(82)의 장력에 대한 타겟 칼라를 나타내는 칼라 인디케이터(34)는, 손목 착용 모듈(812)에 배치될 수 있다. 추가적으로, 손목 착용 모듈(812)에 배치된 칼라 인디케이터(34)는, 올바른 운동 자세를 가이드하기 위해, 구분되는 칼라를 사용하여 사용자의 팔의 이동 방향을 화살표로 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 사용자가 운동시 칼라 인디케이터(34)가 과도하게 구겨지는 것을 방지하거나 가능성을 감소시키기 위해, 칼라 인디케이터(34)의 테두리에 에지 커버(예: 도 4의 에지 커버(51))가 배치되고, 에지 커버에 투명 커버(예: 도 4의 투명 커버(56))가 배치될 수 있다. 추가적으로, 적어도 칼라 인디케이터(34)와 착용 모듈(81) 사이에 심재가 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(31)은 장력 센서(319)를 포함할 수 있다. 장력 센서(319)는, 케이블(82)에 작용하는 장력의 크기를 감지할 수 있다. 예를 들어, 장력 센서는 케이블(82) 상에 배치될 수 있다. 장력 센서(319)는 감지된 정보를 칼라 디터미너(32)에 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 디터미너(32)는 장력 센서(319)에서 감지된 정보를 기초로 칼라 인디케이터(34)의 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 칼라 디터미너(32)는, 장력의 크기에 따라 상이한 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 예를 들어, 칼라 디터미너(32)는, 케이블(82)에 인가되는 장력이 20 N 미만인 경우에 타겟 칼라를 노란색으로, 장력이 20 N 이상 50 N 미만인 경우에 타겟 칼라를 마젠타색으로, 장력이 50 N 이상 80 N 미만인 경우에 타겟 칼라를 파란색으로, 장력이 80 N 이상인 경우에 타겟 칼라를 검은 색으로 결정할 수 있다. 칼라 컨트롤러(33)가 전압을 제어함으로써, 칼라 인디케이터(34)가 나타내는 칼라는 타겟 칼라로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 모션 디터미너(38)는 장력 센서(319)에서 감지된 정보를 기초로 사용자의 운동 종류 또는 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 모션 디터미너(38)는, 장력 센서(319)에서 감지된 케이블의 장력을 미리 저장된 케이블의 장력과 비교하여, 사용자의 운동 강도를 결정할 수 있다. 모션 디터미너(38)는, 운동 강도에 대한 정보를 액츄에이터 컨트롤러(39)로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터 컨트롤러(39)는, 사용자의 운동 강도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 케이블(82)에 작용하는 장력이 20 N 미만인 경우에, 액츄에이터 컨트롤러(39)는, 액츄에이터에서 생성되는 동력의 크기를 감소시킬 수 있다. 스풀의 회전 속도는 감소하고, 케이블(82)이 스풀에 감기거나 풀리는 속도도 감소할 수 있다. 사용자가 케이블(82)을 당기기 위해 필요한 힘의 크기는 증가하고, 사용자의 운동 강도는 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(31)은 심박 센서(318)를 더 포함할 수 있다. 심박 센서(318)는, 사용자의 심박수를 감지할 수 있다. 예를 들어, 심박 센서(318)는 사용자의 피부에 접촉하는 손목 착용 모듈(812)에 배치될 수 있다. 심박 센서(318)는 감지한 심박수를 칼라 디터미너(32)에 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 칼라 디터미너(32)는 심박 센서(318)에서 감지된 심박수를 기초로 칼라 인디케이터(34)의 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 처리 회로로 구성될 수 있는 칼라 디터미너(32)는, 심박수에 따라 상이한 타겟 칼라를 결정할 수 있다. 예를 들어, 칼라 디터미너(32)는, 심박수가 60 bpm 이상 80 bpm미만인 경우에 타겟 칼라를 초록색으로, 심박수가 81 bpm 이상 100 bpm 미만인 경우에 타겟 칼라를 시안색으로, 심박수가 101 bpm 이상 120bpm미만인 경우에 타겟 칼라를 노란색으로, 심박수가 121 bpm 이상 140 bpm 미만인 경우에 타겟 칼라를 빨간색으로 결정할 수 있다. 칼라 컨트롤러(33)가 전압을 제어함으로써, 칼라 인디케이터(34)가 나타내는 칼라는 타겟 칼라로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이이터 컨트롤러(39)는, 사용자의 심박수가 높은 것으로 판단한 경우, 운동 강도를 줄이기 위해 액츄에이터에서 생성되는 동력의 크기를 증가시킬 수 있다. 스풀의 회전 속도는 증가하고, 케이블(82)이 스풀에 감기거나 풀리는 속도는 증가할 수 있다. 사용자가 케이블(82)을 당기기 위해 필요한 힘의 크기는 감소하고, 사용자의 운동 강도는 감소할 수 있다.
일 실시예에서, 인풋 유닛(31)은, 휴대용 전자기기(311), 버튼(312), 배터리(313)뿐만 아니라, 회로, 각도 센서(314), IMU 센서(315), 온도 센서(316), 카메라 센서(317) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서에 대한 설명은 중복되므로 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 운동 장치(3)는 태양광 충전기(예: 도 1의 태양광 충전기(17))를 더 포함할 수 있다. 태양광 충전기는, 착용 모듈(81)의 외부면에 배치되는 태양광 패널(예: 도 1의 태양광 패널(171)) 및 태양광 패널로부터 생성된 에너지를 저장하는 태양광 배터리(예: 도 1의 태양광 배터리(172))를 포함할 수 있다. 인풋 유닛(31)은, 태양광 배터리의 충전 정보를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서 및/또는 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 프레임 및 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트, 상기 허리 프레임에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 직접 또는 간접적으로 연결되고 상기 동력을 상기 힘 전달 프레임에 전달하는 구동 프레임, 상기 사용자의 운동 정보, 신체 정보 또는 의복 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 감지 가능한 인풋 유닛, 상기 구동 프레임에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인풋 유닛은, 상기 구동 프레임, 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트 중 적어도 하나에 직접 또는 간접적으로 배치되고, 상기 사용자의 관절 각도를 감지하는 각도 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 칼라 디터미너는, 상기 사용자의 관절 각도가 제 1 각도 미만일 때 상기 타겟 칼라를 제 1 칼라로 결정하고, 상기 사용자의 관절 각도가 상기 제 1 각도 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 2 칼라로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 칼라 디터미너는, 상기 사용자의 관절 각도가 제 2 각도 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 3 칼라로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 운동 보조 장치는, 사용자의 운동 정보를 기반으로 상기 사용자의 운동 상태를 결정하는 모션 디터미너 및 상기 모션 디터미너로부터 상기 사용자의 운동 상태 정보를 수신하고, 상기 액츄에이터를 제어하는 액츄에이터 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인풋 유닛은, 상기 구동 프레임, 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트 중 적어도 하나에 직접 또는 간접적으로 배치되고, 상기 사용자의 관절 각속도를 감지하는 IMU 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 칼라 디터미너는, 상기 사용자의 관절 각속도가 제 1 각속도 미만일 때 상기 타겟 칼라를 제 4 칼라로 결정하고, 상기 사용자의 관절 각속도가 상기 제 1 가속도 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 5 칼라로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액츄에이터 컨트롤러는, 상기 사용자의 관절 각속도가 제 1 각속도 미만일 때 상기 액츄에이터에서 생성되는 동력의 크기를 증가시키고, 상기 사용자의 관절 각속도가 제 1 각속도 이상일 때 상기 액츄에이터에서 생성되는 동력의 크기를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 전극 레이어는, 유연한 소재를 갖는 기재 레이어 및 상기 기재 레이어에 도포된 도포 레이어를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도포 레이어는, 전도성 잉크로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 프레임은, 상기 사용자의 허벅지의 일부를 커버하는 구동 프레임 바디 및 상기 구동 프레임 바디에 직접 또는 간접적으로 연결되는 구동 프레임 커버를 포함하고, 상기 칼라 인디케이터는 적어도 상기 구동 프레임 바디 및 구동 프레임 커버 사이에 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 운동 보조 장치는, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하는데 필요한 전력을 공급하는 태양광 충전기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 태양광 충전기는, 상기 허리 프레임, 허리 벨트 및 허벅지 벨트 중 적어도 하나의 외부면에 직접 또는 간접적으로 배치되는 태양광 패널 및 상기 태양광 패널로부터 생성된 에너지를 저장하는 태양광 배터리를 포함하고, 상기 인풋 유닛은, 상기 태양광 배터리의 충전 정보를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 칼라 인디케이터는 휘어질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인풋 유닛은, 상기 사용자의 온도를 감지하는 온도 센서, 상기 사용자의 의복 정보를 감지하는 카메라 센서 또는 상기 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 장치는, 사용자의 상체에 착용되는 착용 모듈, 상기 착용 모듈에 직접 또는 간접적으로 연결되는 케이블, 상기 사용자의 신체 정보, 의복 정보 또는 상기 케이블에 인가되는 장력 정보 중 적어도 하나 이상을 감지하는 인풋 유닛, 상기 착용 모듈에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 직접 또는 간접적으로 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다. 본 명세서 내에 사용된 "~을 기초로"는 적어도 ~에 기초한 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인풋 유닛은, 상기 케이블에 직접 또는 간접적으로 배치되고, 상기 케이블에 인가되는 장력의 크기를 감지하는 장력 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 칼라 디터미너는, 상기 케이블에 인가되는 장력이 제 1 장력 미만일 때 상기 타겟 칼라를 제 1 칼라로 결정하고, 상기 케이블에 인가되는 장력이 상기 제 1 장력 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 2 칼라로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 칼라 디터미너는, 상기 케이블에 인가되는 장력이 제 2 장력 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 3 칼라로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 전자 장치는, 메인 바디, 상기 전자 장치의 구동 상태, 상기 전자 장치의 주변 환경 또는 사용자의 선호 칼라 정보 중 적어도 하나 이상을 감지하는 인풋 유닛, 상기 메인 바디에 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하는 칼라 인디케이터, 상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 칼라 디터미너 및 상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 칼라 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 앞서 설명한 실시예들의 특징들은, 기술적으로 명백히 불가능하지 않는 한 결합될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 사용자의 허리에 가깝게 착용되도록 구성되는 허리 프레임 및 허리 벨트;
    상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되도록 구성되는 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트;
    상기 허리 프레임에 연결되고, 동력을 생성하는 모터로 구성되는 액츄에이터;
    상기 액츄에이터에 연결되고 상기 동력을 적어도 상기 힘 전달 프레임에 전달하는 구동 프레임;
    상기 사용자의 운동 정보, 신체 정보 또는 의복 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 감지 가능한 회로 및/또는 적어도 하나의 센서로 구성되는 인풋 유닛;
    상기 구동 프레임에 배치되는 제 1 전극 레이어와, 상기 제 1 전극 레이어에 배치되는 전자 잉크 레이어와, 상기 전자 잉크 레이어에 배치되는 제 2 전극 레이어를 포함하여, 상기 전자 잉크 레이어가 적어도 상기 제 1 전극 레이어 및 상기 제 2 전극 레이어 사이에 위치하도록 하는 칼라 인디케이터;
    상기 인풋 유닛에서 감지된 정보를 기초로, 상기 칼라 인디케이터의 타겟 칼라를 결정하는 회로로 구성되는 칼라 디터미너; 및
    상기 칼라 디터미너로부터 상기 타겟 칼라 정보를 수신하고, 상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가될 전압을 제어하여, 상기 전자 잉크 레이어의 칼라를 변환시키는 회로로 구성되는 칼라 컨트롤러를 포함하는, 칼라 변환 기능을 포함하는 운동 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인풋 유닛은 상기 구동 프레임, 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 인풋 유닛은 상기 사용자의 관절 각도를 감지하는 각도 센서를 포함하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 칼라 디터미너는,
    상기 사용자의 관절 각도가 제 1 각도 미만일 때 상기 타겟 칼라를 제 1 칼라로 결정하고, 상기 사용자의 관절 각도가 상기 제 1 각도 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 2 칼라로 결정하도록 구성되는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 칼라 디터미너는,
    상기 사용자의 관절 각도가 제 2 각도 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 3 칼라로 결정하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자의 운동 정보를 기반으로 상기 사용자의 운동 상태를 결정하는 회로 및/또는 센서로 구성되는 모션 디터미너; 및
    상기 모션 디터미너로부터 상기 사용자의 운동 상태 정보를 수신하고, 상기 액츄에이터를 제어하는 회로로 구성되는 액츄에이터 컨트롤러를 더 포함하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인풋 유닛은 상기 구동 프레임, 힘 전달 프레임 및 허벅지 벨트 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 인풋 유닛은 상기 사용자의 관절 각속도를 감지하는 IMU 센서를 더 포함하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 칼라 디터미너는,
    상기 사용자의 관절 각속도가 제 1 각속도 미만일 때 상기 타겟 칼라를 제 4 칼라로 결정하고, 상기 사용자의 관절 각속도가 상기 제 1 가속도 이상일 때 상기 타겟 칼라를 제 5 칼라로 결정하도록 구성되는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 액츄에이터 컨트롤러는,
    상기 사용자의 관절 각속도가 제 1 각속도 미만일 때 상기 액츄에이터에서 생성되는 동력의 크기를 증가시키고, 상기 사용자의 관절 각속도가 상기 제 1 각속도 이상일 때 상기 액츄에이터에서 생성되는 동력의 크기를 감소시키도록 구성되는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 레이어는,
    유연한 소재로 구성되는 기재 레이어; 및
    상기 기재 레이어에 의해 지지되는 도포 레이어를 포함하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 도포 레이어는, 전도성 잉크로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 프레임은,
    상기 사용자의 허벅지의 일부를 커버하는 구동 프레임 바디; 및
    상기 구동 프레임 바디에 연결되는 구동 프레임 커버를 포함하고,
    상기 칼라 인디케이터는 적어도 상기 구동 프레임 바디 및 구동 프레임 커버 사이에 마련되는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 레이어 및 제 2 전극 레이어에 인가되는 전압을 제어하기 위한 전력을 공급하는 태양광 충전기를 더 포함하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 태양광 충전기는,
    상기 허리 프레임, 허리 벨트 및 허벅지 벨트 중 적어도 하나의 외부면에 배치되는 태양광 패널; 및
    상기 태양광 패널로부터 생성된 에너지를 저장하는 태양광 배터리를 포함하고,
    상기 인풋 유닛은, 상기 태양광 배터리의 충전 정보를 감지 가능한, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼라 인디케이터는 휘어질 수 있는 것을 특징으로 하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 인풋 유닛은,
    상기 사용자의 온도를 감지하는 온도 센서, 상기 사용자의 의복 정보를 감지하는 카메라 센서 또는 상기 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 잉크를 이용한 칼라 변환 기능을 갖는 운동 보조 장치.
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