가시성 향상 장치

申请号 KR20177023960 申请日 2015-12-30 公开(公告)号 KR20180002595A 公开(公告)日 2018-01-08
申请人 发明人
摘要 본원에서내부표면및 외부표면을갖는섬유또는직물(110) 및상기섬유또는직물에부착된가요적이고순응적인가시광원기구의제공을요구하는가시성-향상장치(100)가개시되며, 상기가시광원기구는상기섬유또는직물의내부표면을향하여위치되고및/또는상기섬유또는직물의내부표면에대해실질적으로수직한각도로광을제공하도록위치되는적어도하나의가시광원(130); 제 1 단부(141) 및제 2 단부(142)를가지는적어도두 개의전도성부재로서, 상기제 1 단부는상기적어도하나의가시광원에연결되고상기제 2 단부는전력원(150)에연결되도록구성되는, 적어도두 개의전도성부재(140); 및적어도하나의가시광원의전체및 적어도두 개의전도성부재의적어도일 부분을캡슐화하는적어도하나의투명한폴리머층(160)을포함한다.
权利要求
  • 가시성 향상 장치로서,
    내부 표면 및 외부 표면을 가지는 섬유 또는 직물; 및
    상기 섬유 또는 직물에 부착된 가요적이고 순응적인(conformable) 가시 광원 기구를 포함하며,
    상기 가시 광원 기구는:
    상기 섬유 또는 직물의 내부 표면을 향하여 위치되고 및/또는 상기 섬유 또는 직물의 내부 표면에 대해 실질적으로 수직한 각도로 광을 제공하도록 위치되는 적어도 하나의 가시 광원;
    제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 적어도 두 개의 전도성 부재로서, 상기 제 1 단부는 상기 적어도 하나의 가시 광원에 연결되고 상기 제 2 단부는 전력원에 연결되도록 구성되는, 적어도 두 개의 전도성 부재; 및
    상기 적어도 두 개의 전도성 부재의 적어도 일 부분 및 적어도 하나의 가시 광원의 전부를 캡슐화하는 적어도 하나의 투명한 폴리머 층을 포함하는, 장치.
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 가시 광원은 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 및 전자 발광 물질로 이루어지는 군으로부터 하나 이상 선택되고, 선택적으로, 상기 가시 광원은 광 채널링 장치(예를 들면 광 섬유)를 더 포함하는, 장치.
  • 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가시 광원은 적어도 하나의 투명한 폴리머 층에 의해 상기 섬유 또는 직물에 부착되는, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 그 위에 적어도 하나의 전기 회로를 구비하는 적어도 하나의 가요성 기판을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 가시 광원은 상기 적어도 하나의 전기 회로를 통하여 상기 적어도 하나의 가요성 기판에 부착되고 상기 적어도 하나의 전기 회로는 상기 적어도 두 개의 전도성 부재에 연결되고,
    선택적으로,
    (a) 상기 적어도 하나의 가시 광원은 등방성의 전도성 접착제에 의해 상기 적어도 하나의 전기 회로에 부착되고; 및/또는
    (b) 상기 적어도 하나의 전기 회로는 은 및/또는 구리를 포함하고; 및/또는
    (c) 상기 적어도 하나의 전기 회로는 인쇄 전기 회로 또는 리소그래피 에칭 전기 회로인, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 부재는 와이어, 전도성 얀(yarn), 스크린-인쇄 전도성 경로 및 이들의 조합으로부터 선택된 군 중 하나 이상일 수 있는, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 공급 유닛 및 상기 전력 공급 유닛을 상기 가시 광원 기구에 연결하기 위한 전기적 인터커넥트를 더 포함하는, 장치.
  • 제 6 항에 있어서,
    상기 전력 공급 유닛은 배터리 및 DC-DC 부스트 컨버터를 포함하는, 장치.
  • 제 7 항에 있어서,
    상기 전력 공급 유닛은 상기 가시 광원의 복수의 조명 모드를 제어하도록 구성된 스위칭 모듈을 더 포함하는, 장치.
  • 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 공급 유닛은:
    (a) 주변 광 상태를 기초로 상기 가시 광원의 밝기를 제어하도록 구성된 주변 광 검출기로서, 선택적으로 상기 스위칭 모듈의 조명 모드 중 하나 이상이 주변 광 검출기에 의해 완전히 또는 부분적으로 제어되는 주변 광 검출기; 및/또는
    (b) 물체에 대한 근접성에 따라 밝기를 제어하기 위한 근접 센서; 및/또는
    (c) 주변 볼륨에 따라 밝기를 제어하기 위한 사운드 검출기; 및/또는
    (d) 온도에 따라 밝기를 제어하기 위한 온도 센서를 더 포함하는, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 직물이 의복 또는 가방으로 형성되며, 선택적으로 상기 섬유 또는 직물이 의복으로 형성되고, 상기 의복은 반바지, 양말, T-셔츠, 바지, 레깅스, 셔츠, 및 모자로부터 선택되는, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 350 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께를 가지는, 장치.
  • 제 11 항에 있어서,
    상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 400 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가지는, 장치.
  • 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    (a) 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 5 mm 내지 10 mm의 굽힘 반경을 가지며, 및/또는
    (b) 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구가 하나 초과의 가시 광원을 가지며, 상기 가시 광원들 사이의 거리가 적어도 1 cm인, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU, 실리콘계 폴리머, 플라즈마-처리 섬유 기판 및 발수성 섬유 기판으로 이루어지는 군으로부터 하나 이상 선택된 물질이고, 선택적으로 상기 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU 및 실리콘계 폴리머로 이루어지는 군으로부터 하나 이상 선택된 물질인, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가시 광원이 상기 섬유 또는 직물의 내부 표면을 향하여 위치될 때, 상기 섬유 또는 직물 내의 개구가 상기 적어도 하나의 가시 광원과 정렬하는, 장치.
  • 제 4 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 기판은 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드로부터 선택된 군 중 하나 이상의 물질로부터 제조되는, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 섬유 또는 의복에 부착된 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구의 기능에 영향을 미치지 않으면서 적어도 최고 30번(예를 들면, 적어도 최고 100번과 같은, 적어도 최고 50번) 세척될 수 있는, 장치.
  • 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 전도성 부재는 제 1 단부에 인접하고 제 1 단부를 포함하는 제 1 부분 및 제 2 단부에 인접하고 제 2 단부를 포함하는 제 2 부분을 제외하고 상기 전도성 부재의 전체 길이에 걸쳐 전기적으로 절연되며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분 둘다 절연되지 않고 적어도 두 개의 전도성 부재의 제 1 부분은 상기 적어도 하나의 투명한 폴리머 층에 의해 완전히 캡슐화되는, 장치.
  • 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치가 의복의 일 부분이어서, 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 의복 내의 임의의 위치에 위치되는, 장치.
  • 제 19 항에 있어서,
    상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 의복의 착용자의 움직임을 제한하지 않고 및/또는 착용자에게 어떠한 불편함도 일으키지 않는, 장치.
  • 说明书全文

    가시성 향상 장치

    본 출원은 조명을 제공하고 또한 섬유 또는 직물의 일 부분으로서 세척가능한, 가요적이고 순응적인 가시 광선 스트립을 포함하는 고-가시성 섬유 또는 직물에 관한 것이다. 세척된 의복은 세척후 기능성이 유지된다. 특히, 본 발명은 가요적인 가시광선 조명 장치를 포함하는 의복에 관한 것이다.

    본 명세서에서 명백하게 종래에 공고된 문서의 리스팅 또는 논의는 이 문서가 반드시 종래 기술의 부분이거나 통상적이고 일반적인 지식으로서 인정되어야 하는 것은 아니다.

    근로자, 통근자, 어린이 및 운동 선수 모두는 다양한 이유로 인해 저-조명 상태에서 외부에서 모험을 해야 할 수가 있다. 그러나, 이 같은 상태에서의 외부 모험은 조명 수준이 낮을 때 다른 사람(예를 들면 자동차의 운전자)이 사람을 구별하는 것이 어려울 수 있기 때문에 잠재적으로 위험할 수 있다. 이는 위부에서 모험을 해야 하는 사람에게 불편감, 불안감, 위험감을 초래할 수 있다.

    사람의 외부 가시성을 개선하기 위하여, 밝은 색의 옷이 이용되어 관찰자에게 저조도 상태에서 외부에 있는 사람들을 발견하는 기회를 더 많이 제공한다. 가시성을 더 개선할 수 있도록, 의류에서는 수동 반사 요소(passive reflective element)가 또한 자주 이용된다. 밝은 옷 및 수동 요소는 단지 실제로 가로 등 또는 차량의 헤드램프로부터의 빛과 같은 외부 가시 광원으로부터의 빛이 사람을 비출 때 가시성이 증가된다.

    저조도 상태에서 외부에서 모험을 하는 사람에 대한 안전성을 개선하기 위하여, 의복 내에 또는 의복 상에 통합되는 소정의 종류의 조명 장치를 포함하는 다양한 의복이 개발되었다. 그러나, 현재까지, 이러한 조명 장치는 부피가 크고 착용하기가 불편하고, 세척하기 전에 의복으로부터 조명 장치를 제거하여야 하고, 내충격성의 결핍 및 국부적인 (예를 들어, 착용자의 신체에 의해 야기된) 또는 보다 일반적인(예를 들여, 날씨) 환경 상태에 대한 내성의 결핍과 같은 다양한 문제점을 갖는다.

    이에 따라, 저 조도 상태에서 작업할 것이 요구되는 개인에 의해 이용 가능하고 더 편안한 의복에 대한 요구가 있다. 더욱이, 각각 세척 전후에 조립 해제 및 재 조립하기에 충분한 시간을 요구하지 않는 의복을 관리하는 것을 용이하게 하기 위한 요구도 있다. 또한, 통합형 전자 구성요소 부품이 얇지만(예를 들면 단일 층의 직물) 전자 구성요소에 의해 의복의 착용자가 불편해지지 않게 하는 의복에 대한 요구가 있다.

    본 발명의 제 1 양태에서, 가시성-강화 장치(visibility-enhancing device)가 제공되며, 이 가시성 향상 장치는 내부 표면 및 외부 표면을 가지는 섬유 또는 직물 및 상기 섬유 또는 직물에 부착되는 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구를 포함하며, 상기 가시 광원 기구는 상기 섬유 또는 직물의 내부 표면을 향하여 위치되고 및/또는 상기 섬유 또는 직물의 내부 표면에 대해 실질적으로 수직한 각도로 광을 제공하도록 위치되는 적어도 하나의 가시 광원, 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 적어도 두 개의 전도성 부재로서, 상기 제 1 단부는 상기 적어도 하나의 가시 광원에 연결되고 상기 제 2 단부는 전력원에 연결되도록 구성된, 적어도 두 개의 전도성 부재, 및 상기 적어도 두 개의 전도성 부재의 적어도 일부와 상기 적어도 하나의 가시 광원의 전부를 캡슐화하� �� 적어도 하나의 투명한 폴리머 층을 포함한다.

    본 발명의 일 실시예에서, 상기 가시성 광원은 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 및 전자 발광 물질로 이루어지는 군으로부터 하나 또는 그 초과로부터 선택될 수 있으며, 선택적으로 상기 가시 광원은 광학적 채널링 장치(optical channelling devic)(예를 들면, 광 섬유)를 더 포함한다. 여기서 언급될 수 있는 본 발명의 특별한 실시예에서, 가시 광원은 LED 및/또는 OLED이다.

    본 발명의 소정의 실시예에서, 가시 광원은 적어도 하나의 투명한 폴리머 층에 의해 섬유 또는 직물에 부착될 수 있다.

    본 발명의 추가 실시예에서, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 그 위에 적어도 하나의 전기 회로를 구비한 적어도 하나의 가요성 기판을 더 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 가시 광원은 적어도 하나의 전기 회로를 통하여 적어도 하나의 가요성 기판에 부착되고 적어도 하나의 전기 회로는 적어도 두 개의 전도성 부재에 연결된다. 소정의 실시예에서, 적어도 하나의 가시 광원은 등방 전도성 접착제 또는 납땜에 의해 적어도 하나의 전기 회로에 부착될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기 회로는 은 및/또는 구리를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기 회로는 인쇄 전기 회로 또는 리스그래피 에칭된 전기 회로이다.

    본 발명의 또 다른 실시예에서, 전도성 부재는 와이어, 전도성 얀(yarn), 스크린-인쇄 전도성 경로 및 이들의 조합으로부터 선택된 군 중 하나 또는 그 초과일 수 있다.

    본 발명의 추가 실시예에서, 상기 장치는 전력 공급 유닛 및 상기 전력 공급 유닛을 가시 광원 기구에 연결하기 위한 전기적 인터커넥트(electrical interconnect)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 전기적 인터커넥트는 섬유 또는 직물 및 적어도 두 개의 전도성 부재의 제 2 단부에 부착되는 제 1 가요성 인터커넥트 컴포넌트를 포함할 수 있다.

    또 다른 실시예에서, 전기적 인터커넥트는 기계적 결합 기구를 더 포함할 수 있고, 선택적으로 상기 기계적 결합 기구는 제 2 하우징의 접촉 표면상의 상보적 돌기에 해제가능하게 바인딩하도록 배열된 제 1 하우징의 접촉 표면상에 적어도 하나의 그루브를 포함하는 적어도 하나의 섹션을 포함하거나 그 반대의 구성을 포함한다.

    본 발명의 또 다른 실시예에서,

    (a) 전력 공급 유닛은 배터리 및 DC-DC 부스트 컨버터를 포함할 수 있고; 및/또는

    (b) 전력 공급 유닛은 가시 광원의 조명 모드의 개수를 제어하도록 구성된 스위칭 모듈을 더 포함할 수 있고; 및/또는

    (c) 전력 공급 유닛은 주변 광 상태를 기초로 하여 상기 가시 광원의 밝기를 제어하도록 구성된 주변 광 검출기를 더 포함할 수 있고, 선택적으로 상기 스위칭 모듈의 조명 모드 중 하나 또는 그 초과의 조명 모드가 주변 광 검출기에 의해 완전히 또는 부분적으로 제어되고; 및/또는

    (d) 물체에 대한 근접성에 따라 밝기를 제어하기 위한 근접 센서; 및/또는

    (e) 주변 볼륨에 따라 밝기를 제어하기 위한 사운드 검출기; 및/또는

    (f) 온도에 따라 밝기를 제어하기 위한 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

    또 다른 실시예에서, 섬유 및/또는 직물이 의복 또는 가방으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 섬유 및/또는 직물이 의복으로 형성될 때, 의복은 반바지, 양말, 티셔츠, 바지, 레깅스, 셔츠, 및 모자로부터 선택된다.

    소정의 실시예에서, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 350 ㎛ 내지 600 ㎛(예를 들면, 400 ㎛ 내지 500 ㎛)의 두께를 가질 수 있다.

    소정의 실시예에서, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 5 mm 내지 10 mm(예를 들면, 5.5 mm 내지 8 mm)의 굽힘 반경을 가질 수 있다. 부가적이고 대안적인 실시예에서, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 한 개 초과의 가시 광원을 가지며, 상기 가시 광원들 사이의 거리는 적어도 1 cm(예를 들면, 1.5 cm 내지 10 cm와 같은, 1 cm 내지 50 cm)이다.

    또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU, 실리콘계 폴리머, 플라즈마-처리 섬유 기판 및 발수성 섬유 기판으로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과로부터 선택된 투명한 물질일 수 있고, 선택적으로 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU 및 실리콘계 폴리머로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과로부터 선택된 물질일 수 있다.

    또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 가시 광원이 섬유 또는 직물을 향하여 광을 제공하도록 위치될 때, 섬유 또는 직물 내의 개구는 적어도 하나의 가시 광원과 정렬될 수 있다.

    또 다른 실시예에서, 가요성 기판은 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드로부터 선택된 군 중 하나 또는 그 초과로부터 제조될 수 있다.

    또 다른 실시예에서, 본 발명의 장치는 섬유 또는 의복에 부착된 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구의 기능에 영향을 미치지 않으면서 적어도 최고 30번(예를 들면, 적어도 최고 100번과 같은 적어도 최고 50번) 세척될 수 있다.

    또 다른 실시예에서, 적어도 두 개의 전도성 부재는 제 1 단부에 인접하고 이를 포함하는 제 1 부분 및 제 2 단부에 인접하고 이를 포함하는 제 2 부분을 제외하고 이들의 전체 길이에 걸쳐 전기적으로 절연될 수 있으며, 제 1 부분 및 제 2 부분 둘다 절연되지 않고 적어도 두 개의 전도성 부재의 제 1 부분은 적어도 하나의 투명한 폴리머 층에 의해 완전히 캡슐화된다.

    상기 장치가 의복을 형성하거나 의복의 일 부분을 형성하는 본 발명의 실시예에서, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 상기 의복의 어떠한 위치에도 위치될 수 있다. 예를 들면, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 의복의 착용자의 움직임을 제한하지 않고 및/또는 의복자에게 어떠한 불편함도 일으키지 않는다(예를 들면, 장치의 얇아짐에 의한).

    본 발명의 추가의 양태 및 실시예는 아래의 번호가 매겨진 조목(clause)에서 개시된다.

    1. 가시성 향상 장치로서,

    내부 표면 및 외부 표면을 가지는 섬유 또는 직물; 및

    상기 섬유 또는 직물에 부착된 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구를 포함하며,

    상기 가시 광원 기구는:

    상기 섬유 또는 직물의 내부 표면을 향하여 위치되고 및/또는 상기 섬유 또는 직물의 내부 표면에 대해 실질적으로 수직한 각도로 광을 제공하도록 위치되는 적어도 하나의 가시 광원;

    제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 적어도 두 개의 전도성 부재로서, 상기 제 1 단부는 상기 적어도 하나의 가시 광원에 연결되고 상기 제 2 단부는 전력원에 연결되도록 구성되는, 적어도 두 개의 전도성 부재; 및

    적어도 하나의 가시 광원의 전체 및 적어도 두 개의 전도성 부재의 적어도 일 부분을 캡슐화하는 적어도 하나의 투명한 폴리머 층을 포함하는, 장치.

    2. 조목 1에 있어서, 상기 가시 광원은 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 및 전자 발광 물질로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과로부터 선택되고, 선택적으로, 상기 가시 광원은 광 채널링 장치(예를 들면 광 섬유)를 더 포함하는, 장치.

    3. 조목 1 또는 2에 있어서, 상기 가시 광원은 적어도 하나의 투명한 폴리머 층에 의해 상기 섬유 또는 직물에 부착되는, 장치.

    4. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 그 위에 적어도 하나의 전기 회로를 구비하는 적어도 하나의 가요성 기판을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 가시 광원은 상기 적어도 하나의 전기 회로를 통하여 상기 적어도 하나의 가요성 기판에 부착되고 상기 적어도 하나의 전기 회로는 적어도 두 개의 전도성 부재에 연결되고,

    선택적으로,

    (a) 상기 적어도 하나의 가시 광원은 등방성의 전도성 접착제에 의해 상기 적어도 하나의 전기 회로에 부착되고; 및/또는

    (b) 상기 적어도 하나의 전기 회로는 은 및/또는 구리를 포함하고; 및/또는

    (c) 상기 적어도 하나의 전기 회로는 인쇄 전기 회로 또는 리소그래피 에칭 전기 회로인, 장치.

    5. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 전도성 부재는 와이어, 전도성 얀, 스크린-인쇄 전도성 경로(예를 들면, 전도성 페이스트) 및 이들의 조합로부터 선택된 군 중 하나 또는 그 초과일 수 있는, 장치.

    6. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 장치는 전력 공급 유닛 및 상기 전력 공급 유닛을 상기 가시 광원 기구에 연결하기 위한 전기적 인터커넥트를 더 포함하는, 장치.

    7. 조목 6에 있어서, 상기 전력 공급 유닛은 배터리 및 DC-DC 부스트 컨버터를 포함하는, 장치.

    8. 조목 7에 있어서, 상기 전력 공급 유닛은 상기 가시 광원의 다수의 조명 모드를 제어하기 위해 구성된 스위칭 모듈을 더 포함하는, 장치.

    9. 조목 7 또는 8에 있어서, 상기 전력 공급 유닛은 주변 광 상태를 기초로 하여 상기 가시 광원의 밝기를 제어하도록 구성된 주변 광 검출기를 더 포함하고, 선택적으로 상기 스위칭 모듈의 조명 모드 중 하나 또는 그 초과의 조명 모드가 주변 광 검출기에 의해 완전히 또는 부분적으로 제어되는, 장치.

    10. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 섬유 및/또는 직물이 의복 또는 가방으로 형성되며, 선택적으로 섬유 또는 직물이 의복으로 형성되고, 상기 의복은 반바지, 양말, T-셔츠, 바지, 레깅스, 셔츠, 및 모자로부터 선택되는, 장치.

    11. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 350 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께를 가지는, 장치.

    12. 조목 11에 있어서, 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 5 mm 내지 10 mm의 굽힘 반경을 가지는, 장치.

    13. 조목 11에 있어서, 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구가 하나 초과의 가시 광원을 가지며, 상기 가시 광원들 사이의 거리가 적어도 1 cm인, 장치.

    14. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU, 실리콘계 폴리머, 플라즈마-처리 섬유 기판 및 발수성 섬유 기판으로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과로부터 선택된 물질이고, 선택적으로 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU 및 실리콘계 폴리머로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과로부터 선택된 물질인, 장치.

    15. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 적어도 하나의 가시 광원은 섬유 또는 직물을 향하여 광을 제공하도록 위치되며, 섬유 또는 직물 내의 개구가 적어도 하나의 가시 광원과 정렬하는, 장치.

    16. 조목 4 내지 15 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 가요성 기판은 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드로부터 선택된 군 중 하나 또는 그 초과의 물질로부터 제조되는, 장치.

    17. 전술한 조목들 중 어느 하나의 조목에 있어서, 상기 장치는 섬유 또는 의복에 부착된 상기 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구의 기능에 영향을 미치지 않으면서 적어도 최고 30번(예를 들면, 적어도 최고 100번과 같은, 적어도 최고 50번) 세척될 수 있는, 장치.

    본 발명의 일부 실시예는 이후 첨부된 도면을 참조하여 더 자세하게 설명된다. 도면에서, 크기는 예시의 명료성을 위해 과장될 수 있다. 동일한 도면부호는 전체를 통하여 동일한 요소를 인용한다.
    도 1은 본 발명의 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
    도 2a는 본 발명의 추가 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
    도 2b는 본 발명의 또 다른 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
    도 2c는 본 발명의 실시예에서 이용될 수 있는 기판(170)을 도시한다.
    도 3은 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 가요성 인터커넥트 컴포넌트를 개략적으로 도시한다.
    도 4는 본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 연결 부분을 도시한다.
    도 5는 본 발명에 따른 실시 장치의 전자 회로를 개략적으로 도시한다.
    도 6은 본 발명에 따른 전체 장치를 개략적으로 도시한다.
    도 7은 연결된 상태로 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예의 전력 모듈 내에 이용된 전기 회로를 도시한다.
    도 8은 본 발명의 일 실시예에서 이러한 컴포넌트들의 물리적 시스템 구조 및 상호관계를 도시한다.
    도 9는 본 발명의 일 실시예의 조명 모듈을 도시한다.
    도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 T-셔츠 및 반바지를 개시한다.
    도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 긴팔 셔츠(1300)를 도시한다.

    본 발명의 요지는 저 조도 상태에서 외부에서 모험을 하여야 하는 사람이 직면하는 사안에 대한 종래의 해법에 대해 이후 설명되는 문제점들 중 하나 또는 그 초과의 문제점을 해결하는 것이다.

    아래의 상세한 설명에서, 본 발명의 소정의 실시예 만이 단지 예시에 의해 도시되고 설명된다. 당업자가 인식하는 바와 같이, 설명된 실시예는 모두 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 바람직하게는 상이하고 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질적으로 예시적이며 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 한다. 또한, 요소가 다른 요소의 "위(on)"에 있다고 언급될 때, 상기 요소가 다른 요소 위에 직접 있을 수 있거나 하나 또는 그 초과의 개재 요소가 그 사이에 개재되면서 다른 요소 위에 간접적으로 있을 수 있다. 또한, 하나의 요소가 다른 요소에 "연결되는(connected to)" 것으로서 언급될 때, 상기 요소가 다른 요소에 직접 연결될 수 있거나 하나 또는 그 초과의 개재 요소가 그 사이에 개재되면서 다른 요소와 간접적으로 연결될 수 있다. 이후, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

    의복 내 전자 장치(electronics-in-garment)에 대한 중요한 전제 조건은 눈에 띄지 않는 통합이다. 이는 심지어 전자 기능이 의복에 부가될 때조차 원래 섬유 특성이 보존되어야 하는 것을 의미한다. 이는 전자 장치가 눈에 뜨지 않는 통합을 허용하도록 매우 얇고 가요적이어야 하는 것을 의미한다. 또한, 의복은 일상적인 이용 및 세척을 견뎌야 한다. 이는 손 세척 또는 기계 세척 및 물 없는 세척(예를 들면, 건조 세척, 자체-세척 의복 등)을 포함할 수 있다.

    이를 감안하고 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 아래와 같이 구성되는 가시성-향상 장치(100)를 제공하기 위한 것으로, 이 장치(100)는

    내부 표면(111) 및 외부 표면(112)을 가지는 섬유 또는 직물(110); 및

    상기 섬유 또는 직물(110)에 부착된 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구(120)를 포함하며,

    상기 가시 광원 기구(120)는

    적어도 하나의 가시 광원(130)으로서, 상기 섬유 또는 직물(도시됨)의 내부 표면을 향하여 위치되고 및/또는 상기 섬유 또는 직물의 내부 표면에 실질적으로 수직한(도시안됨) 각도로 광을 제공하도록 위치되는, 적어도 하나의 가시 광원;

    제 1 단부(141) 및 제 2 단부(142)를 갖는 적어도 두 개의 전도성 부재(140)로서, 상기 제 1 단부는 상기 적어도 하나의 가시 광원에 연결되고 상기 제 2 단부는 전력원(150)에 연결되도록 구성되는, 적어도 두 개의 전도성 부재; 및

    상기 적어도 하나의 가시 광원 전체 및 상기 적어도 두 개의 전도성 부재의 적어도 일 부분을 캡슐화하는 적어도 하나의 투명한 폴리머 층(160)을 포함한다.

    상기 가시 광원(130)은 상기 섬유 또는 직물을 향하여 광을 제공하도록 위치될 수 있다. 이러한 실시예에서, 아래에서 더 상세하게 논의된 바와 같이, 상기 섬유 또는 직물은 광(113)이 방해 없이 섬유를 통하여 비추도록 상기 가시 광원과 정렬되는 구멍을 포함할 수 있지만, 이는 상기 광이 여전히 섬유 또는 직물을 관통하여 조명을 제공하기 때문에 선택적이다. 대안적으로 또는 (한 개 초과의 가시 광원이 있을 때) 부가적으로, 상기 가시 광원(130)은 섬유 또는 직물에 대해 실질적으로 수직한 각도로 광을 제공하도록 위치될 수 있어, 섬유 또는 직물을 통하여 비추면서 심미적으로 만족시키는 방식으로 원하는 가시성 강화를 제공할 수 있다.

    이러한 장치와 관련된 장점은 상기 장치의 감소된 두께를 포함하여 상기 장치를 포함하는 의복의 착용자에게 개선된 편안함을 초래한다. 즉, 착용자는 움직임의 범위에 대한 또는 상기 장치에 의해 유발된 의복의 촉감에서의 어떠한 방해도 느끼지 않는다. 아래에서 더 자세하게 설명되는 장치의 추가 장점은 결과적인 장치가 여러번 세척 가능하면서 (예를 들면, 기계 세척 가능하면서) 여전히 세척 사이클에 후속하여 조명을 제공할 수 있다는 사실에 있다. 이에 따라, 여기서 제공된 장치는 편안함 및 내구성 둘다의 조합을 제공한다.

    섬유 또는 직물(110)은 임의의 적합한 물질일 수 있다. 예를 들면, 섬유 또는 직물이 의복의 형태일 때, 섬유 또는 의복은 임의의 적합한 천연 물질 또는 (나일론, 폴리에스테르, 면직물, 레이온, 가죽, 아마, 울, 모시, 실크, 모피, 폴리에스테르, 대나무, 황마, 대마, 엘라스테인, 플란넬 또는 이들의 혼합물과 같은) 합성 물질 중 하나 또는 그 초과의 물질로 제조될 수 있다. 이러한 물질은 직포, 니트, 부직포 또는 섬유형 구조물의 형태일 수 있다.

    가요적이고 순응적인 가시 광원 기구(120)는 임의의 적합한 방식으로 상기 섬유 또는 직물(110)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 가시 광원 기구(120)는 투명한 폴리머 층(160)를 통해 접착, 스티칭, 초음파 용접 또는 열-본딩의 이용에 의해 섬유 또는 직물(110)에 부착될 수 있다. 가시 광원(130)은 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED) 및 전자 발광 물질로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과의 물질로부터 선택될 수 있다. 적어도 하나의 투명한 폴리머 층은 TPU, 실리콘계 폴리머, 플라즈마-처리 섬유 기판 및 발수성 섬유 기판(예를 들면, TPU 및/또는 실리콘계 폴리머)으로 이루어지는 군 중 하나 또는 그 초과로부터 선택된 물질이다.

    소정의 실시예에서, 가시 광원 기구(120)는 부가 조명 효과를 제공하도록 광학 채널링 장치(예를 들면 광섬유)를 더 포함할 수 있다.

    예시 목적을 위해 이용될 때, "가시 광원(visible light source)"은 사람 눈에 가시적인 파장(즉, 495 내지 570 nm)으로 작동할 수 있다. 여기서 언급될 수 있는 소정의 실시예에서, 가시 광원(130)은 527 nm의 우세한 파장을 가질 수 있다.

    도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 장치(100)의 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구(120)는 그 위에 적어도 하나의 전기 회로를 구비한 적어도 하나의 가요성 기판(170)(예를 들면, 가요성 기판은 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리이미드로부터 선택된 군 중 하나 또는 그 초과의 재료로 제조된다)을 더 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 가시 광원(130)(본 실시예에서 두 개의 가시 광원으로서 도시됨)은 적어도 하나의 전기 회로를 통하여 적어도 하나의 가요성 기판에 부착되고(예를 들면 상기 부착은 등방 전도성 접착제의 이용에 의해 또는 납땜에 의해 이루어질 수 있음) 적어도 하나의 전기 회로는 적어도 두 개의 전도성 부재(140)에 연결될 수 있다(예를 들면, 적어도 두 개의 전도성 부재(140)는 와이어, 전도성 얀, 스크린-인쇄 전 도성 경로(예를 들면, 전도성 페이스트) 및 이들의 조합체)에 연결된다). 소정의 실시예에서, 적어도 하나의 전기 회로는 은 및/또는 구리를 포함할 수 있다. 여기서 언급된 모든 양태 및 실시예에서, 가요성 기판 및 그 위의 전기 회로가 적어도 하나의 폴리머 층 내에 완전히 캡슐화되는 것이 인정될 것이다.

    여기서 이용될 때, 용어 "전기 회로(electrical circuit)"는 인쇄 회로(예를 들면, 스크린-인쇄 회로)에 관련될 수 있거나 리소그래픽 에칭 회로(예를 들면, 리소그래픽 에칭 구리 회로)에 관련될 수 있다.

    도 2a는 또한 전원이 의복 및/또는 섬유로부터 용이하게 분리되도록 전력 원(150)(예를 들면 전력 공급 유닛)을 가시 광원 기구에 연결하기 위한 전기적 인터커넥트(300 및 400)의 이용을 도시한다. 도시된 바와 같이, 전도성 부재(140)의 제 2 단부(142)는 의복(110)에 부착된 인터커넥트 부분(300)과 인터페이싱한다. 전도성 부재(140)의 노출을 감소시키기 위해, 폴리머 층(160) 내에 캡슐화되지 않는 대부분의 와이어(또는 전술된 바와 같이, 모든 와이어)가 예를 들면 (폴리머 층(160)의 면에서 설명된 동일한 물질일 수 있는) 부가 폴리머 컴포넌트(180)의 이용을 통하여 갭슐화될 수 있어 환경에 대한 노출로부터 전도성 부재(140)를 보호하게 한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 노출된 와이어는 부가 섬유 층에 의해 둘러싸일 수 있어 전기적 절연도 제공하면서 착용자에게 부가적인 편안함을 제공한다. 인터커넥트 부분(300)으로의 연결이 설정되면 비록 어떠한 남아 있는 노출된 와이어도 덮이지만(예를 들면 전술된 바와 같음) 전도성 부재(140)의 일 부분은 캡슐화되지 않은 상태로 남아 있어 인터커넥트 부분(300) 내로 맞물림 가능하게 된다는 것이 이해될 것이다. 전력원(150)은 또한 전력원으로부터 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구(120)로 전력의 전달을 가능하게 하도록 인터커넥트 부분(400)을 더 포함한다.

    의심의 소지를 없애기 위해, 상기 장치가 의복의 일 부분으로서 마모될 때, 적어도 하나의 가시 광원은 섬유 또는 직물을 향하여 그리고 착용자의 신체로부터 멀리 광을 제공하도록 위치되거나 섬유 또는 직물에 대해 실질적으로 수직한 각도로 광을 제공하도록 위치된다. 전자는 도 2b에서 더 상세하게 논의된다.

    도 2b는 의복(110)에 부착될 때의 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구(120)의 추가 실시예를 도시하며, 여기서 가시 광원(130)은 착용자의 신체 반대쪽을 향한다. 도시된 바와 같이, 가요성 기판(170)(예를 들면, PEN 기판)이 은 전도 패드(190)에 의해 가시 광원(130)에 부착되고, 가시 광원(130)은 등방 전도성 접착제에 의해 전도 패드(190)의 표면에 본딩된다. 또한, 본 실시예의 은 전도 패드(190)는 전도성 부재(140)와 전도 접촉된다. 도시된 바와 같이, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구(120)는 캡슐화 폴리머(160a 내지 160d)의 다수의 층에 캡슐화된다. 필요하지는 않지만, 구멍(110a)은 직물(110) 내로 절개될 수 있어 가시 광원으로부터 외부 세계로 방출되는 광을 강화한다(덮이는 가시 광원 및 구멍(110a)에 의해 노출되는 가시 광원의 조합이 고려된다). 또한, 직물로의 가시 광원 기구(120)의 본딩을 강화하기 위하여, 부가 폴리머 층(예를 들면, 폴리머 층(160)에 대해 앞에서 설명된 동일한 물질로 제조됨)이 이용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 폴리머 층(110b)은 직물(110)에 열-본딩되고 가시 광원 기구(120)는 이어서 폴리머 층(110b)에 열-본딩된다. 파손되지 않은 폴리머의 단일 층이 열-본딩될 수 있고 이어서 구멍(110a)을 형성하도록 구멍이 직물을 통하여 절단되는 것이 이해될 것이다. 대안적으로, 구멍(110a)이 먼저 형성될 것이고 이어서 두 개의 별개의 폴리머 층(110b)을 구멍(110a)의 어느 한 측에 열-본딩된다. 소정의 경우, 구멍(110a)은 투명한 TPU 또는 실리콘과 같은, 상이한 물질로 밀봉될 수 있다. 소정의 실시예에서, 신체의 반대쪽을 향하는 가시 광원의 조합이 또한 고려되고, 가시 광원의 일부는 원래의 물질에 의해 덮여지고 일부는 구멍(110a)에 의해 노출되지만, 상기 구멍은 상이한 물질(예를 들면, TPU 또는 실리콘)과 밀봉된다. 또한, 120a의 컴포넌트 층이 뒤집어 질 수 있어 광원(130)이 대신에 착용자 피부를 향하게 되는 것이 인정될 것이다. 이러한 배열에서, 구멍(110a)이 없을 수 있다.

    도 2b에서의 배열이 가시 광원(130)이 가시 광원의 광을 섬유 또는 직물에 대해 실질적으로 수직한 방식으로 지향되도록 구성될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 즉, 가시 광원(130)으로부터의 광은 섬유 또는 직물 및 마모될 때 이용자의 신체 사이로 지향된다. 이는 장치에 의해 제공된 심미적으로 더 만족하는 광을 초래할 수 있다. 이러한 배열에서, 섬유 또는 직물에 구멍이 없을 수 있거나 다수의 구멍이 섬유 또는 직물을 통하여 비추는 광의 심미적인 특성을 강화하고자 하는 경우 다수의 구멍을 가질 수 있다.

    장치의 크기를 감소시키고 적합한 굽힘 반경(예를 들면, 5 mm 내지 10 mm)을 보장하기 위해, 가요성 가시 광원은 가능한 얇게 유지된다(예를 들면, 350 ㎛ 내지 600 ㎛). 이를 달성하기 위하여, 가요성 기판(170), 폴리머 층(160b 내지 160d) 및 폴리머 층(110b)은 75 ㎛의 두께를 가질 수 있는 반면, 폴리머 층(160a)은 160 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 이러한 배열은 충격이 방지되는 가시 광원(예를 들면, LED 또는 OLED)이 제공될 수 있고 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구의 세척을 견디는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 이 같은 의복은 섬유 또는 의복에 부착된 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구의 기능에 영향을 미치지 않으면서 적어도 최고 30번 (예를 들면 적어도 최고 100번와 같이, 적어도 최고 50번) 세척될 수 있다. 상기 장치의 두께는 이용자의 편안함이 강화되는 방식으로 최소화되는 것이 인정될 것이다.

    도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 기판(170)을 도시한다. 가요성 기판(170)은 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리이미드로부터 선택된 군 중 하나 또는 그 초과의 물질로 제조될 수 있다. 190에 의해 개략적으로 도시된 전기 회로는 표면에 도포되고(예를 들면 회로를 프린트함으로써 또는 회로를 리소그래픽 패턴화함으로써), 여기서 전기 회로는 은 및/또는 구리를 포함할 수 있고 이어서 가시 광원(130)(도시안됨)이 가요성 기판에 부착된다(예를 들면, 등방 전도성 접착제의 이용에 의해, 또는 납땜에 의해, 선택적으로 가시 광원의 언더필링(underfilling)이 후속됨). 가요적 기판은 이어서 다이 커팅 또는 패턴화되어(예를 들면, 레이저 커팅에 의해) 도시된 최종 형상 계수(final form factor)를 제공하며, 상기 최종 형상 계수는 두 개의 전도성 부재(140)의 제 1 단부(141)와 맞물리도록 랍스터 형상을 이용한다. 전도성 부재(140)를 맞물리는 임의의 다른 적합한 수단이 이용될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 도시된 바와 같이, 두 개의 전도성 부재(140)의 제 1 단부(141)는 후속적으로 전기 트레이스(190)과 전도성 접촉되게 배치되어 가시 광원의 조명을 가능하게 한다.

    가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 350 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 또한, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구는 5 mm 내지 10 mm의 굽힘 반경을 가질 수 있다. 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구가 350 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께를 가질 때, 상기 장치는 얇은 의복(예를 들면, 단일 층 t-셔츠, 셔츠, 등)의 부분으로서 착용하기에 특히 편안할 수 있으며, 이러한 편안함은 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구가 또한 5 mm 내지 10 mm의 굽힘 반경을 가질 때 더 개선될 수 있다. 소정의 실시예에서, 하나 초과의 가시 광원이 있을 때, 가요적이고 순응적인 가시 광원 기구의 일 부분으로서 이용된 가시 광원들(예를 들면, LED들) 사이에 적어도 1 cm(예를 들면, 1 cm 내지 10 cm)의 최소 분리가 있는 것을 보장하는 것이 유용할 수 있다.

    여기서 이용될 때, "LED"는 특별히 달리 특정되지 않으면 모든 타입의 LED, 예를 들면, 종래의 LED 및 OLED를 지칭한다. "LED"의 의미가 제한되는 일 예로서, 구(phrase) "네온 광원, 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 및 전자 발광 물질로 이루어지는 군"이 이용될 때, 이는 "LED"가 OLED를 제외하고 모든 타입의 LED에 관련되는 것으로 이해될 것이다. 여기서 이용될 때, "OLED"는 모든 종류의 "OLED"를 지칭한다.

    본 발명의 소정의 양태 및 실시예에서, 상기 가시성 향상 장치의 총 두께는 700 ㎛ 내지 2 mm일 수 있다. 보다 낮은 범위가 특히 운동복에 이용하기에 적합할 수 있는 반면, 보다 높은 범위는 직물의 두꺼운 층이 유용할 수 있는 (예를 들면, 재킷) 의복/장치의 제조에 이용하기에 적합할 수 있다. 여기서 언급될 수 있는 특별한 두께는 800 ㎛ 내지 1,500 ㎛와 같은, 700 ㎛ 내지 1,500 ㎛를 포함하지만 이로 제한되지 않는다.

    가시 광원의 조명이 수행되도록, 인터커넥트가 전력을 전력원으로부터 가시 광원(들)로 전달되는 것이 가능한 경우, 전기적 인터커넥트는 임의의 적합한 전기적 인터커넥트일 수 있다. 예를 들면, 이는 표준 플러그 및 소켓 배열체, 수형 및 암형 컴포넌트 부분을 갖는 해제 가능한 스냅-피트 커넥터, 또는 전도적으로 연결 가능한(및 해제 가능한) 금속 리벳에 관련될 수 있다. 대안적으로, 전기적 인터커넥트는 상보적 전기 접촉 표면을 구비한 전력원에 부착되도록 구성된 전기 접촉 표면을 포함하는 가요적 배열을 포함할 수 있다.

    도 3은 섬유 또는 직물의 내부 표면 또는 외부 표면상에 놓일 수 있는 의류 또는 섬유/직물(110)의 일 부분으로서 이용될 수 있는 가요성 인터커넥션 컴포넌트의 적절한 배열을 예시한다. 도 3에서, 가요성 연결 컴포넌트(300)는 환경적 요인(예를 들면, 땀 및 착용자의 신체로부터의 체액)으로부터 가요성 인터커넥션 컴포넌트(300)의 전기적 컴포넌트를 절연하도록 배리어 물질로서 작용하는 폴리머 층(560)(예를 들면, 열가소성 폴리우레탄으로 제조됨)에 의해 의복의 몸체일 수 있는 직물 층(110)에 본딩되면서 작동 중의 장치에 의해 생성되는 전류로부터 착용자를 절연하는 다수의 가요성 층(510 내지 530)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 가요성 인터커넥션 컴포넌트(300)는 가요성 베이스 층(510)(예를 들면 폴리(에틸렌 2,6-나프탈렌 디카르복실레이트); PEN)을 포함하고, 상기 가요성 베이스 층 상으로 본 실시예에서 전도성 및/또는 데이터 연결성을 제공하고 은의 가요성 층(520)(예를 들면 은의 스크린-인쇄 층)에 본딩된다. 은(또는 구리) 층(520)은 암형 스냅-피트 전도성 부재(도시안됨)와 가역적으로 결합되도록 배열되는 수형 스냅-피트 전도성 부재(320) 및 은 층(520)의 표면으로부터 측방향으로 연장하는 두 개 또는 그 초과의 전도성 와이어(140)와 직접 전도 접촉한다. 예시된 바와 같이, 수형 부재(320)는 가요성 인터커넥션 컴포넌트(300)의 두 개의 층, 전기 절연 층(530)(예를 들면 열가소성 폴리우레탄으로 제조됨) 및 위에서 설명된 물질들 중 어느 하나의 물질로 제조될 수 있는 제 1 접촉 표면 층(310)을 통하여 구멍 내에 위치된다. 전도성 와이어(140)를 보호하기 위하여, 절연 폴리머(570)의 추가 층은 환경적 요인으로부터 전도성 와이어 및 은 층(520)을 캡슐화하여 보호하도록 전도성 와이어의 상부에 놓일 수 있다(상기 캡슐화는 다른 절연 층(530 및 560)과 조합하여 달성된다). 와이어(140)가 전술된 바와 같이 전기 장치 또는 센서와 전도성 접촉되는 단자를 제외하고 와이어의 전체 길이에 걸쳐 절연 물질 내에 캡슐화될 수 있는 것이 인정될 것이다. 소정의 실시예에서, 제 1 가요성 인터커넥션 컴포넌트는 또한 제 1 가요성 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 수용하기에 적합한 포켓을 형성하도록 직물(550)의 층에 부착된 직물의 덮개 내에 둘러싸일 수 있다. 상기 배열은 제 2 컴포넌트가 전력 공급 유닛을 포함할 때 유리하다.

    도 3은 전기를 제 1 인터커넥션 컴포넌트(300)로부터 가요성 광 장치(120)(예를 들면 도 1 내지 도 2b의 실시예에서)로 분배하기 위해 이용될 수 있는 베이스 층(510) 및 은(또는 구리) 층(520)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 베이스 층 및 전도성 층은 규정된 형상으로 절단되어 다수의 전도성 부재(140)를 통한 전력의 분배를 가능하게 한다. 이러한 층의 구성 및 성형은 이전에서 가요성 기판(170)에 대해 논의된 기술을 이용하여 이루어질 수 있다.

    암형 스냅-피트 부재가 도시되지는 않았지만, 암형 스냅-피트 부재가 전력 공급 유닛과 같은 부가 전기적 컴포넌트를 포함하는 인터커넥션 컴포넌트 상에 수용될 수 있으며 강성 또는 가요성일 수 있다는 것이 인정될 것이다. 임의의 적절한 인터커넥션 배열이 여기서 이용될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 인터커넥션 배열의 주요 목적은 제거가능한 전력 공급 유닛으로부터의 전력이 본 발명의 가시성-강화 장치에 공급될 수 있는 결합체를 제공하는 것이다.

    전력 공급 유닛은 섬유/직물 또는 의복에 부착된 조명 모듈에 연결될 수 있는 임의의 적합한 전력 공급 유닛일 수 있다. 소정의 실시예에서, 전력 공급 유닛은 배터리 및 DC-DC 부스트 컨버터를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 전력 공급 유닛은 가시 광원의 다수의 조명 모드를 제어하도록 구성된 스위칭 모듈을 더 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전력 공급 유닛은 주변 조명 상태를 기초로 하여 가시 광원의 밝기를 제어하도록 구성된 주변 광 검출기를 더 포함할 수 있다(예를 들면, 스위칭 모듈의 조명 모드들 중 하나 또는 그 초과가 주변 광 검출기에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 제어된다).

    대안적으로 또는 부가적으로, 장치의 밝기는 또한

    (a) 물체에 대한 근접도에 따라 밝기를 제어하기 위한 근접 센서; 및/또는

    (c) 주변 볼륨에 따른 밝기를 제어하기 위한 사운드 검출기; 및/또는

    (d) 온도에 따른 밝기를 제어하기 위한 온도 센서에 의해 제어될 수 있다.

    모드 선택기가 상기 센서 및 가시 광원의 밝기를 제어하기 위한 광 검출기(예를 들면 광 종속 저항기)를 이용하지 않거나 이중 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다.

    본 발명의 일 실시예에서, 전력 공급 유닛은 배터리(예를 들면, 충전식 Li-이온 배터리) 및 스위치 및 위에서 도시되고 전술된 전력 공급 유닛의 다양한 컴포넌트 부분을 작동시키기 위해 관련된 전자 장치를 수용하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 둘러싸는 하우징을 가질 수 있다. 상기 하우징은 (예를 들면, 의복의) 직물에 부착된 인터커넥트 부재에 연결되도록 구성된 제 2 인터커넥트 부재를 포함한다. 또한, 상기 배터리가 충전식 배터리일 때, 전력 공급 유닛은 배터리를 충전하기 위하여 이용될 수 있는 USB 포트를 또한 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, USB 포트가 없을 수 있으며 무선 충전 수단 또는 장치와 같은 배터리를 충전하는 대안적인 수단이 포함될 수 있다.

    도 5 내지 도 8은 장치(100)가 이용될 때 및 상기 장치(100)가 이용되는 방법에 대한 전체 통합 장치(100)의 일 실시예의 배열을 도시한다.

    도 5는 전자 회로로서의 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 장치(100)는 전기적 인터커넥트(300/400)에 의해 조명 모듈(810)의 와이어링에 연결되는 탈착 가능한 전력 모듈(150)의 존재를 요구한다. 도시된 바와 같이, 배터리 모듈은 배터리(720)(예를 들면, 약 3.7 볼트에서 작동하는 충전식 Li-이온 배터리) 및 DC-DC 부스트 컨버터(820)(예를 들면, 전압을 3.7 볼트 내지 24 볼트로 설정함)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 조명 모듈은 이후 더 상세하게 논의된 바와 같이, 가요성 폴리머(도시 안됨)에서 캡슐화되는 후술되는 LED 또는 OLED를 포함하는 섬유(도시안됨) 내로 통합되는 수개의 조명 소스 스트립을 포함한다. 본 발명의 소정의 실시예에서, 배터리 모듈은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 장치를 작동시키기 위해 필요한 전력 및 구동 전자 장치 모두를 더 포함할 수 있다. 가시 광원(130)을 보호하기 위하여, 전류-제한 저항기가 부가될 수 있다.

    도 6은 본 발명에 따른 전체 시스템(600)을 개략적인 형태로 도시한다. 도시된 바와 같이, 전력 공급 유닛(601)은 USB 커넥터(602), 전력 모듈(603)(배터리, DC-DC 컨버터, 스위칭 모듈, 자동 광 센서 및 인쇄 회로 기판상의 이러한 컴포넌트를 구동하기 위한 전자 장치를 포함함) 및 의복(605)(이는 직물 또는 섬유로 제조된 임의의 다른 물체일 수 있음) 상에 인터커넥터(606; 즉 접촉 패드)와 접촉하기 위한 인터커넥트(604)를 포함한다. 의복(605)은 전력 공급 유닛의 인터커넥트(604)(예를 들면, 여기서 설명된 인터커넥션 또는 임의의 다른 적합한 인터커넥터), 상기 인터커넥트(606)로부터 전도성 얀(608)(이는 또한 와이어 또는 인쇄 전도성 경로(예를 들면 전도성 페이스트)일 수 있음)으로 그리고 하나 또는 그 초과의 조명 스트립(609)으로 전류를 전달하기 위한 컴포넌트(607)와 인터페이싱하기 위한 인터커넥트(606)를 포함하고, 상기 조명 스트립(609)은 회로 모듈 인터커넥션(610) 및 조명 모듈(611)을 포함한다.

    도 7은 연결이 도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예의 전력 모듈 내에 이용된 전기 회로를 더 명료하게 도시하며, 도 8은 물리적 시스템 구조 및 이러한 부품들의 상호작용을 도시한다.

    도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모듈을 도시한다. 전력 모듈(800)은 이들의 주요 기능에 의해 4개의 엔티티(entity), 충전(801), 모드 선택기(802), DC-DC 컨버터(1103) 및 충전식 인터커넥션(804)르로 분리될 수 있다. 전력 모듈(800)의 충전 부분의 주요 기능은 USB 커넥터(806)에 의한 조명 시스템의 배터리(805)의 충전 및 충전 표시기 LED(807)에 의한 피드백의 이용자로의 제공이다. 여기서 설명된 장치는 충전을 달성하기 위해 개별 USB 커넥터(806)를 이용하지만, 아래에서 더 상세하게 설명되는, 인터커넥트 시스템이 또한 동일한 효과를 달성할 수 있는 것이 고려된다. 또한, 전력 모듈도 교환가능한 배터리(예를 들면, 알카라인 배터리)를 이용할 수 있는 것이 고려된다.

    전력 모듈(800)이 USB 벽-장착 어댑터 또는 USB 포트로 플러그 결합될 때, 전력은 전력 모듈의 내부 배터리(805)를 충전하기 위하여 부착된 전원으로부터 빠져나온다. 충전 인터페이스는 전류 및 전압 수준을 조절하여 배터리(805)(예를 들면, Li 폴리 배터리 및 Li-이온 배터리와 같은 임의의 충전식 배터리)를 충전한다. 전력 모듈(800)은 배터리의 전력 수준을 모니터링하여 적합한 충전을 보장하고 충전 인터페이스(808)는 또한 배터리의 충전 상태(예를 들면, 충전 동안 적색, 충전되었을 때 녹색/오프(off))에 대한 시각적 피드백을 이용자에게 제공하는 표시기 LED를 구동하게 된다. 전압 비교기(809)는 전력 모듈 내로 구현되어 적색 LED(811)(즉, 배터리 낮음 표시기)를 점등함으로써 배터리가 20% 충전만이 남아 있는 것을 이용자에게 알린다.

    조명 시스템을 제어하기 위하여, 배터리 모듈은 또한 조명 장치의 원하는 조명 모드의 설정을 담당하는 모드 선택기(802)를 포함할 수 있다. 모드 선택기(802)는 접촉 스위치(812), 광 모드 선택기 회로(813), 50% 밝기 설정(814) 및 100% 밝기 설정(815)을 위한 전류 조절 저항기, 광 종속 저항기(816) 및 펄스 발생기(817) 회로를 포함한다. 이러한 컴포넌트는 순서대로 제시된, 아래의 모드듈 중 어느 하나를 선택하기 위해 이용될 수 있다.

    - 오프

    - 50% 밝기 설정

    - 100% 밝기 설정

    - (광 종속 저항기: LDR에 의한) 자동 밝기

    - (LDR 및 펄스 발생기에 의한) 자동 밝기에 따른 "호흡(breathing)" 애니메이션

    디폴트에 의해, 상기 시스템은 "오프 상태(Off state)" 상에 있을 수 있다. 이는 광이 시스템에 의해 생성되지 않게 되는 것을 의미한다. 접촉 스위치를 가압함으로써, 선택기는 클릭 당 하나의 모드를 전방으로 이동한다. 전술된 바와 같이, 모드 선택기에 부착된 것은 상이한 모드를 생성하기 위한 상이한 서브 시스템이다. LDR의 형태의 주변 광 센서는 마지막 2개의 모드에서 이용되어 시스템이 환경 조명 상태에 응답하는 것을 허용한다. 펄스 발생기는 마지막 모드에서 이용될 수 있는 변화하는 호흡과 같은 애니메이션을 생성하기 위해 통합될 수 있다. 모드 선택기는 (요구에 따라) 서브-시스템들 중 하나 또는 그 초과를 선택하고 이 서브 시스템을 DC-DC 컨버터(803)에 전기적으로 연결한다.

    DC-DC 컨버터(1103)의 주요 기능은 조명 모듈을 구동하기 위하여 배터리의 전압 수준을 더 높은 전위까지 조정하는 것이다. 이는 조명 모듈을 전력 모듈에 연결하는 의복 상의 회로에 대한 전압 강하를 보상하기 위해 요구된다. DC-DC 컨버터는 모드 선택기로부터의 입력을 기반으로 요구된 전류로 설정될 수 있다.

    전압 비교기(809)는 배터리의 충전 수준을 측정하기 위해 전력 모듈에 포함된다. 배터리 충전이 20% 아래가 될 때, 적색 LED가 켜져서(811) 시스템이 다시 충전되어야 함을 이용자에게 통지한다.

    재부착 가능한 인터커넥션(804)은 전력 모듈과 의복 사이의 브리지이다. 전기적으로 인터커넥션이 되면, 전력이 전력 모듈의 DC-DC 컨버터(803)로부터 유동하는 것을 허용하여 전력 모듈에 부착된 컴포넌트를 인터커넥션한다. 앞에서 더 상세하게 논의된 바와 같이, 인터커넥트는 연결이 용이하게 이루어지고 끊어지는 것을 허용하는 전력 모듈 및 의복 상의 인터커넥션 컴포넌트를 이용하여 이루어질 수 있다. 이는 전력 모듈 및 의복이 이용하기 위해 본딩되고 어려움 없이 충전 및 세척을 위해 분리되는 것을 허용한다.

    대안적으로 또는 부가적으로, 장치의 밝기는 또한

    (a) 물체에 대한 근접도에 따라 밝기를 제어하기 위한 근접 센서; 및/또는

    (c) 주변 볼륨에 따라 밝기를 제어하는 사운드 검출기; 및/또는

    (d) 온도에 따라 밝기를 제어하는 온도 센서에 의해 제어될 수 있다.

    모드 선택기가 가시 광원의 밝기를 제어하기 위하여 상기 센서 및 광 검출기(예를 들면 광 종속 저항기)를 이용하지 않거나 상기 센서 및 광 검출기 중 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다는 것이 인정될 것이다.

    의복 또는 섬유/직물 컴포넌트는 두 개의 메인 서브-시스템: 조명 시스템 및 재-부착가능한 인터커넥션의 다른 반부로 분리될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 조명 시스템은 3개의 조명 모듈을 포함할 수 있고, 상기 모듈은 의복 또는 섬유/직물 상의 수개의 위치에 가시적 조명을 제공한다. 각각의 조명 모듈은 수 개의 발광기(905)(도시된 실시예에서, LED 또는 OLED)을 구비한 스트립이다. 재-부착가능한 인터커넥션(901)은 전력 모듈 및 의복 사이의 브리지이다. 조명 모듈의 일 부분을 형성하는 인터커넥션은 전력 모듈 상의 대응하는 컴포넌트와의 전기적 인터커넥션을 하여, 전력을 커넥터 패드로부터 개별 조명 모듈로 유동하는 것을 허용하여 개별 조명 모듈을 조명한다. 앞에서 더 상세하게 논의된 바와 같이, 연결이 용이하게 이루어지고 끊어질 수 있어 전력 모듈 및 의복(또는 섬유/직물)이 이용을 위해 본딩되고 충전 및 세척을 위해 분리되는 것을 허용한다.

    여기서 논의된 바와 같이, 섬유 또는 직물은 의복 또는 이 같은 물질로 제조된 다른 물체(예를 들면, 가방)의 형태일 수 있다. 섬유 또는 직물이 의복의 형태일 때, 의복은 반바지, 양말, 티셔츠, 바지, 레깅스, 셔츠, 모자과 같은 임의의 착용물일 수 있다.

    도 9는 본 발명의 실시예의 조명 모듈을 도시한다. 조명 모듈은 실질적으로 앞에서 설명되었다. 조명 모듈(900)은 조명 모듈 상의 전기적 컴포넌트와 인터페이싱하도록 섬유 상의 전도성 얀을 위한 랜딩 패드(901)를 포함하고, 랜딩 패드는 LED(902 내지 904) 및 다수의 LED(905)를 위한 하나 또는 그 초과의 전류 제한 저항기에 연결된다(예를 들면, 전기 트레이스에 의해).

    도 10은 본 발명의 실시예에 따른 T-셔츠(1100) 및 반바지(1200)를 개시하고 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 긴팔 셔츠(1300)를 도시하고 의복 내의 통합된 조명 시스템을 도시한다. 이러한 도면들에 도시된 바와 같이, 조명을 제공하기 위하여 의복의 전면, 후면 및/또는 측면에 부착되는, 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드 또는 전자 발광 물질 중 하나 또는 그 초과일 수 있는 라이트(light; 1120)가 있다. 라이트는 전력을 제공하고 더 상세하게 아래에서 논의된 바와 같이 부가 기능을 수행할 수 있는, 전력 공급 유닛(1130)으로 와이어링(도시안됨)의 소정의 형태에 의해 연결된다. 라이트(1120)에 부가하여, 의복은 또한 차량의 빔으로부터의 광을 반사시키기 위해 수동 반사성 스트립(1140)을 포함할 수 있고 착용자가 낮은 조명 상태에서 보다 더 가시적이 될 수 있다.

    도 10 및 도 11의 실시예는 이전에서 개시된 본 발명의 실시예에 따라 눈에 잘 띄지 않는 통합 전자 장치를 갖는 스포츠 의복에 관련한다. 이러한 의복에서, 하나 또는 그 초과의 가요성 조명 장치(120)는 의복 내로 매립되어, 특히 희미한 환경에서, 달리기 연습을 하면서 착용자의 가시성을 상당히 증가시킨다. 하나 또는 그 초과의 가요성 조명 장치(120)는 미리-규정된 패턴, 색상 및 형상에 따라 조명 엔진 요소(130)(LED)를 포함한다. 별도의 전자 장치 모듈은 의복에 부착 및 분리될 수 있어, 구동 전자장치, 충전식 배터리, 및 원하는 조명 모드(온 및 오프/호흡 애니메이션/설정된 밝기/자동 밝기)를 선택하기 위하여 이용자에 대한 주요 인터페이스인 스위치를 포함한다.

    본 발명이 스포츠웨어 내로 통합될 수 있지만, 본 발명의 실시예는 또한 임의의 직물 또는 섬유에서 통합식 조명 시스템의 이용에 관련될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 특히, 조명 시스템은 임의의 타입의 의복에 통합될 수 있다.

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