KR100630058B1 - 휴대단말기에 구비된 저주파자극장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

휴대단말기에 구비된 저주파자극장치 및 그의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대단말기에서 구비된 저주파 자극장치가, 상기 휴대단말기의 전압을 저주파자극기능을 위한 전압의 크기로 조절하는 고전압펄스발생부와, 상기 고압펄스출력부에서 출력되는 전압을 유니폴라 및 바이폴라로 출력시키며, 상기 출력되는 전압의 주기를 조절하는 출력제어부와, 상기 출력제어부에서 출력되는 전압에 따라 자극을 전달시키는 전극부와, 상기 고전압펄스발생부에 인가되는 제1스위칭신호를 조절하여 전압의 크기를 제어하며, 상기 출력제어부에 인가되는 제2스위칭신호를 조절하여 전압의 주기가 조절된 유니폴라 및 바이폴라를 출력하도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.
고전압펄스발생부, 출력제어부, 전극부, 저주파자극용 패드

Description

휴대단말기에 구비된 저주파자극장치 및 그의 제어방법{LOW FREQUENCY ELECTRICAL STIMULUS DEVICE BUILT-IN MOBILE PHONE AND THE CONTROL METHOD}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극장치를 구비한 내장형 휴대단말기를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 휴대단말기의 구성을 도시한 도면.
도 3은 도 2의 고전압펄스발생부의 승압회로를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 고전압펄스발생부의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도.
도 5는 도 2의 출력제어부의 H-브리지 회로를 도시한 도면.
도 6은 도 5의 출력제어부의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 휴대단말기에 접속되는 외장형 저주파자극장치를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따라 휴대단말기에서 저주파자극발생과정을 도시한 흐름도.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따라 휴대단말기에서 저주파자극발생과정을 도시한 흐름도.
도 10은 상기 도 8 및 도 9에서 자극의 종류를 설정하는 과정을 도시한 흐름 도.
도 11a - 도 11d는 상기 도 10에서 자극의 패턴에 따른 신호의 파형도.
본 발명은 저주파자극장치에 관한 것으로, 특히 상기 휴대단말기에 구비된 저주파자극장치 및 상기 휴대단말기를 통해 저주파자극을 발생시키는 방법에 관한 것이다.
저주파 자극 치료기란 환부에 부착된 패드를 통하여 약한 전기자극을 줌으로써, 마비된 근육을 수축운동 시켜 마사지하거나 흥분된 신경을 진정시켜 통증을 제거 하여 피로회복은 물론 자율신경을 자극하여 자연 치유를 도와주기 위한 장치이다. 현대인의 과도한 운동이나 노동 등으로 빈번히 발생하는 근육의 기능저하 및 통증을 완화시키기 위해 저주파 자극기를 휴대할 필요성이 크게 증가하고 있다. 이러한 장치는 TV리모컨 정도 크기의 휴대용에서 이보다 큰 가정용이나 병원용으로 제작 된 장치들이 이미 출시되어 있다.
또한 최근 휴대폰의 고 기능화 추세와 함께 휴대폰에 헬스 관련 기능을 첨가하는 제품에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있으며, 이에 따라 휴대폰과 저주파 치료기를 관련시킨 장치들이 출시되고 있다.
그러나 상기 휴대폰과 관련되어 출시된 저주파자극기는 사용자가 휴대폰과는 별도의 전기자극 장치를 휴대하여야 하며, 필요시에 휴대폰과 연결하여야 하는 번거로움이 있다. 이러한 불편함에도 불구하고 기존 제품에서 별도의 아답타 형태를 사용하는 이유는 저주파 발생기 회로장치를 휴대폰의 내부에 삽입할 정도로 소형화 및 경량화 하는 것이 용이하지 않기 때문이다. 즉, 외장형 아답타의 경우에는 크기가 커도 상관이 없으나 휴대폰 내장형으로 구현하기 위하여서는 두께가 2.5mm이내, 크기가 3cm * 2cm 미만 정도로 초소형이어야만 한다. 이러한, 크기를 만족시키기 위하여서는 여러 저주파 자극기에 사용되고 있는 상호유도방식의 승압기로는 구현이 곤란하다. 또한, 저주파 치료기의 자극 펄스의 종류를 여러 가지로 가변하고 유니폴라(단방향)자극 뿐만아니라 바이폴라(양방향,(+)(-)) 자극을 구현하는 회로를 위해서는 많은 소자가 필요함으로 휴대폰 내장형으로 개발하기 더욱더 어렵다.
따라서 본 발명의 목적은 저주파 자극장치를 구비하는 휴대단말기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 저주파자극장치를 구비한 휴대단말기를 통해 다양한 자극의 종류를 출력시키는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 휴대단말기에서 구비된 저주파 자극장치가, 상기 휴대단말기의 전압을 저주파자극기능을 위한 전압의 크기로 조절하는 고전압펄스발생부와, 상기 고압펄스출력부에서 출력되는 전압을 유니폴라 및 바이폴라로 출력시키며, 상기 출력되는 전압의 주기를 조절하는 출력제어부와, 상기 출력제어부에서 출력되는 전압에 따라 자극을 전달시키는 전극부와, 상기 고전압펄스발생부에 인가되는 제1스위칭신호를 조절하여 전압의 크기를 제어하며, 상기 출력제어부에 인가되는 제2스위칭신호를 조절하여 전압의 주기가 조절된 유니폴라 및 바이폴라를 출력하도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 휴대단말기에 구비된 저주파 자극장치를 수행하는 방법이, 상기 휴대단말기에서 저주파 자극이 선택되면, 상기 휴대단말기를 저주파 자극모드로 전환하는 과정과; 상기 휴대단말기의 저주파 자극모드에서, 저주파자극의 종류를 설정하는 과정과; 상기 저주파자극 출력을 위한 전극부를 선택하는 과정과; 상기 휴대단말기에 형성된 전극부가 선택되면, 상기 설정된 자극의 종류에 해당하는 전압을 상기 휴대단말기에 형성된 전극부를 통해 출력하는 과정과; 저주파자극용 패드가 선택되면, 상기 휴대단말기의 이어잭에 저주파자극용 패드가 삽입되었는지 판단하는 과정과; 상기 휴대단말기의 이어잭에 상기 저주파자극용 패드가 삽입되어 있으면, 상기 설정된 자극의 종류에 해당하는 전압을 상기 저주파자극용 패드에 형성된 전극부를 통해 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 휴대단말기에 구비된 저주파 자극장치를 수행하는 방법이, 상기 휴대단말기의 이어잭에 저주파 자극용 패드가 삽입되면, 상기 휴대단말기를 자동으로 저주파 자극모드로 전환하는 과정과; 상기 휴대단말기의 저주파 자극모드에서 저주파 자극의 종류를 설정하는 과정과; 상기 설정된 자극의 종류에 해당하는 전압을 상기 저주파자극용 패드에 형성된 전극부를 통해 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
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이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극장치를 구비한 휴대단말기를 도시한 도면이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 휴대단말기100은 저주파자극장치를 구비하며, 상기 저주파자극장치에서 출력되는 전압에 해당하는 자극을 발생시키는 전극부230을 구비한다. 또한 상기 휴대단말기의 이어잭170에는 저주파자극용 패드400이 삽입될 수 있다. 상기 저주파자극용 패드400은 자극을 발생시키는 전극부410과 상기 휴대단말기의 이어잭170에 삽입되는 플러그420을 포함한다. 상기 저주파자극용 패드400이 상기 휴대단말기의 이어잭170에 삽입되면, 상기 휴대단말기의 저주파자극장치에서 출력되는 전압에 해당하는 자극이 상기 저주파자극용 패드400에 구비된 전극부410으로 출력된다. 상기 휴대단말기100의 구성을 도 2를 통해 상세 설명한다.
상기 도 2를 참조하면, RF부123은 휴대 단말기의 무선 통신 기능을 수행한다. 상기 RF부123은 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강변환하는 RF수신기등을 포함한다. 데이터처리부120은 상기 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 송신기 및 상기 수신되는 신호를 복조 및 복호화하는 수신기 등을 구비한다. 즉, 상기 데이터 처리부120은 모뎀(MODEM) 및 코덱(CODEC)으로 구성될 수 있다. 여기서 상기 코덱은 패킷데이터 등을 처리하는 데이터 코덱과 음성 등의 오디오 신호를 처리하는 오디 오 코덱을 구비한다. 오디오 처리부125는 상기 데이터 처리부120의 오디오 코덱에서 출력되는 수신 오디오신호를 재생하거나 또는 마이크로부터 발생되는 송신 오디오신호를 상기 데이터 처리부120의 오디오 코덱에 전송하는 기능을 수행한다.
메모리130은 프로그램 메모리, 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 상기 프로그램 메모리는 휴대 단말기의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램들 및 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극장치를 제어하는 프로그램들을 저장할 수 있다. 또한 상기 데이터 메모리는 상기프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터들을 일시 저장하는 기능을 수행한다. 또한 상기 메모리130은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극모드에서 설정되는 자극의 세기주기 및 패턴등 다양한 자극의 종류를 저장할 수 있다.
표시부160은 상기 제어부110의 제어하에 프로그램 수행 중에 발생되는 메시지들을 표시하고, 통화기능 수행 시 사용자의 키조작 상태를 표시한다. 여기서 상기 표시부160은 LCD를 사용할 수 있으며, 이런 경우 상기 표시부160은 LCD제어부(LCD controller), 영상데이터를 저장할 수 있는 메모리 및 LCD표시소자 등을 구비할 수 있다. 여기서 상기 LCD를 터치스크린(touch screen) 방식으로 구현하는 경우, 입력부로 동작할 수도 있다. 상기 표시부160은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파 자극모드를 표시하며, 또한 다양한 자극의 종류를 표시할 수 있다. 키입력부127은 숫자 및 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능들을 설정하기 위한 기능키들을 구비한다. 상기 키입력부127은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극을 수행하기 위한 기능키들을 구비할 수 있다.
전원공급부180은 휴대단말기에 전압을 공급하며, 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극모드에서 저주파자극장치200으로 전압을 공급한다. 이어잭170은 이어폰이 삽입 시, 상기 휴대단말기의 음성통화기능을 수행한다. 또한 상기 이어잭170은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극용 패드400이 삽입 시, 저주파자극모드를 수행한다.
제어부110은 휴대 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 또한 상기 제어부110은 상기 데이터처리부120을 포함할 수도 있다. 또한 상기 제어부110은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극장치200을 제어한다. 또한 상기 제어부110은 본 발명의 실시 예에 따라 사용자가 메뉴상에서 저주파자극을 선택하거나, 또는 상기 저주파자극용 패드400이 상기 이어잭170에 삽입 시 상기 휴대단말기를 저주파자극모드로 전환한다. 이때 상기 제어부110은 상기 이어잭170에 삽입되는 플러그의 저항값을 통해, 상기 이어잭170에 상기 저주파자극용 패드400 또는 이어폰이 삽입됨을 감지할 수 있다. 또는 상기 제어부110은 출력제어부220으로부터 입력되는 판단신호로 상기 이어잭170에 상기 저주파자극용 패드400 또는 이어폰이 삽입됨을 감지할 수 있다. 또한 상기 제어부110은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극모드에서 저주파자극장치200의 고전압펄스발생부210에 인가되는 제1스위칭신호의 폭과 주기를 조절하여, 설정된 자극의 세기에 해당하는 전압의 크기를 발생시키도록 제어한다. 또한 상기 제어부110은 본 발명의 실시 예에 따라 저주파자극모드에서 저주파장치200의 출력제어부220에 인가되는 제2스위칭신호의 폭을 조절하여, 설정된 자극의 패턴에 해당하는 전압을 발생시키도록 제어한다. 상기 자극의 패턴은 선택적인 유니폴라 자극파형출력 및 바이폴라 자극파형출력과 자극의 주기에 따라 다양하게 설정될 수 있다, 즉, 자극의 패턴에 따라 설정된 자극의 주기에 해당하는 전압의 주기를 발생시키며, 이때 선택적으로 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형을 출력시킨다. 상기 저주파자극장치200은 고전압펄스발생부210, 출력제어부220 및 전극부230으로 구성된다. 상기 고전압펄스발생부210은 상기 제어부110의 제어 하에 상기 전원공급부180에서 공급되는 전압을 저주파자극을 위한 다양한 전압크기로 조절하여 출력하는 것으로, 상기 휴대단말기100의 단일전압(3V)을 저주파자극을 위한 수십볼트에서 수백볼트로 승압할 수 있다.
도 3은 상기 고전압펄스발생부의 회로를 도시한 도면이다. 상기 도 3을 참조하여 고전압펄스발생부210을 상세히 설명하면, 상기 고전압펄스발생부210은 인덕터의 전압을 이용하여 승압하는 승압회로를 사용한다. 상기 승압회로는 전원공급부180의 전압을 유기하는 인덕터205와, 상기 제어부110을 제어하여 조절된 제1스위칭신호201에 의해 스위칭되는 스위치204와, 한쪽방향으로 전류를 흐르게 하는 다이오드207과, 저주파자극을 위한 전압이 저장되는 콘덴서206과, 부하저항 208로 구성된다. 상기 부하저항208은 저주파자극모드에서 피부 접촉저항을 표현한 것이며 저주파자극장치의 승압회로 자체에는 포함되지 않는다.
상기와 같이 구성된 고전압펄스발생부의 승합회로 동작을 살펴보면, 상기 제어부110은 설정된 자극의 세기를 출력하기 위해, 폭과 주기가 조절된 제1스위칭신호201을 상기 승압회로에 인가한다. 상기 인가된 제1스위칭신호201에 따라 상기 스위치204는 온/오프된다. 상기 스위치204가 온 되면, 상기 인덕터205의 전류는 증가 하기 시작한다. 이때 상기 다이오드270에는 역방향으로 바이어스(bias)가 걸리므로 오프되고, 상기 인덕터205의 전압은 상기 휴대단말기의 전압공급부180의 전압과 동일하게 된다. 상기 스위치가 오프되면, 상기 인덕터205의 전류는 감소하기 시작하므로 상기 인덕터205 전압의 극성이 바뀌어 전원공급부180의 전압과 합해진다. 그러면 상기 다이오드207에는 순방향 바이어스가 걸리게 되어 다시 온 되고, 저항208에는 전원공급부180의 전압보다 더 큰 전압 즉, 인덕터205 전압과 전원공급부180 전압의 합이 걸리게 된다. 여기서 상기 콘덴서206은 상기 다이오드207을 통해 출력되는 전압을 저장하며, 상기 출력전압203의 맥동을 제거해준다. 상기에서와 같이 상기 제어부110의 제어 하에 조절된 제1스위칭신호201의 폭과 주기에 따라 상기 스위치204가 온/오프를 수행하면, 상기 고전압펄스발생부210의 승압회로는 설정된 자극의 세기에 해당하는 전압의 크기를 발생시킨다.
도 4는 상기 고전압펄스발생부210의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도이다. 상기 도 4에서 (a)는 상기 제1스위칭신호(Vp)201의 파형을 나타내며, (b)는 상기 (a)와 같은 상기 제1스위칭신호(Vp)의 파형이 입력 시 상기 다이오드207에 입력되는 전압(Vd)202의 파형을 나타내며, (c)는 상기 (a)와 같은 상기 제1스위칭신호(Vp)의 파형이 입력 시, 상기 콘덴서전압 입력되는 전압(Vd)202의 파형을 나타낸다. 상기 (c)에서 c'는 목표출력전압을 나타내는 것으로, 설정된 자극의 세기만큼 출력할 수 있는 전압의 크기를 나타낸다.
상기 출력제어부220은 상기 제어부110의 제어 하에 상기 고전압펄스발생부210에서 출력된 전압을 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파 형으로 출력시킬 수 있으며, 이때 상기 유니폴라 자극파형 및 바이폴라 자극파형으로 출력되는 전압의 주기를 조절하여 다양한 자극패턴을 출력할 수 있다. 또한 상기 출력제어부220은 저항검출부를 구비하며, 상기 저항검출부를 통해 상기 이어잭170에 삽입되는 이어폰 및 저주파자극용 패드400의 저항 값을 감지하여 이를 상기 제어부110에게 알린다.
도 5는 상기 출력제어부의 회로를 도시한 도면이다. 상기 도 5를 참조하여 출력제어부220을 상세히 설명하면, 상기 출력제어부210은 유니폴라 및 바이폴라 출력을 발생시키기 위해 H-브리지 회로를 사용한다. 상기 H-브리지회로는 4개의 스위치(301 - 304)와, 상기 4개의 스위치(301 - 304)를 제어하기 위해 상기 제어부110의 제어 하에 인가되는 제2스위칭신호(311,313)로 구성된다. 상기 4개의 스위치(301 - 304) 각각은 트랜지스터와 저항으로 구성된다. 상기 제2스위칭신호(S1)311은 제1스위치301 및 제4스위치304를 제어하며, 상기 제2스위칭신호(S2)313은 제2스위치302 및 제3스위치303을 제어한다. 상기 제어부110의 제어 하에 상기 제2스위칭신호(S1)311이 제1스위치301 및 제4스위치304를 온 시키고 상기 제2스위칭신호(S2)313이 제2스위치302 및 제3스위치303을 온 시키면, 상기 고전압펄스출력부210에서 출력된 전압(Vc)203은 상기 전압출력(Vout)314에서 정방항과 역방향으로 출력되는 바이폴라 자극파형을 발생시킨다. 또는 상기 제어부110의 제어 하에 상기 제2스위칭신호(S1)311이 제1스위치301 및 제4스위치304를 온 시키거나, 또는 상기 제2스위칭신호(S2)313이 제2스위치302 및 제3스위치303을 온 시키면, 상기 고전압펄스출력부210에서 출력된 전압(Vc)203은 상기 전압출력(Vout)314 에서 정방항 또는 역방향으로 출력되는 유니폴라 자극파형을 발생시킨다. 또한 상기 제2스위칭신호(311,313)의 폭(PW)에 따라 상기 전압출력(Vout)314에서 유니폴라 자극파형 및 바이폴라 자극파형으로 출력되는 전압의 주기(T)를 조절할 수 있다. 그럼으로, 상기 유니폴라 자극파형 및 바이폴라 자극파형 중 어느 하나의 자극파형과 자극의 주기(T)에 따라서 설정된 자극패턴을 출력할 수 있다.
도 6은 상기 출력제어부220의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도이다. 상기 도 6에서 (a)는 상기 고전압펄스출력부210에서 출력된 전압Vc(203)의 파형을 나타내며, (b)는 제2스위칭신호(S1)311의 파형을 나타내며, (c)는 제2스위칭신호(S2)313의 파형을 나타내며, (d)는 상기 출력제어부220의 출력전압Vout(314)의 파형을 나타내고 있다.
상기 도 4 - 도 6에서와 같이, 상기 고전압펄스발생부210에 인가되는 제1스위칭신호의 조절에 따라 자극의 종류 중 자극의 세기를 결정할 수 있다. 또한 상기 출력제어부220에 인가되는 제2스위칭신호에 따라 유니폴라 자극파형 및 바이폴라 자극파형을 발생시키고, 상기 제2스위칭신호의 폭(PW) 조절에 따라 자극의 주기(T)를 조절함으로써, 상기 자극의 종류 중 자극의 패턴을 결정할 수 있다.
상기 전극부230은 상기 휴대단말기100에 구비되며, 상기 출력제어부220에서 출력되는 전압에 해당하는 자극을 발생시킨다. 또는 상기 휴대단말기의 이어잭170에 저주파자극용 패드400이 삽입 시 상기 출력제어부220에서 출력되는 전압에 해당하는 자극은 상기 저주파자극용 패드400에 구비된 전극부410에서 발생된다.
상기와 같은 저주파자극장치200은 상기 도 1에서와 같이 휴대단말기100에 구 비된 내장형 저주파자극장치로 사용될 뿐만 아니라, 상기 휴대단말기100에 접속되는 외장형의 저주파자극장치로 사용될 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 휴대단말기100에 접속되어 사용되는 외장형의 저주파자극장치를 나타내고 있다. 상기 도 7에서, 상기 저주파자극장치500은 상기 휴대단말기100의 이어잭170에 삽입되는 플러그520, 출력되는 전압에 해당하는 자극을 발생시키는 전극부510 및 저주파자극부550으로 구성된다. 상기 저주파자극부550은 고전압펄스발생부210 및 출력제어부220으로 구성되며, 상기 고전압펄스발생부210 및 출력제어부220은 상기 도 2의 상기 고전압펄스발생부210 및 출력제어부220과 동일한 기능을 수행한다.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따라 휴대단말기에서 저주파자극발생과정을 도시한 흐름도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 도 1 - 도6의 참조와 함께 설명한다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 휴대단말기의 사용자가 상기 휴대단말기상의 메뉴 선택을 통해 저주파 자극을 선택하면, 상기 제어부110은 701단계에서 이를 감지하고 상기 휴대단말기를 저주파자극모드로 전환하는 702단계를 진행한다. 상기 저주파 자극모드에서 사용자는 원하는 자극의 종류를 설정하는 703단계를 진행한다. 상기 703단계에서 자극의 종류를 설정하는 과정은 하기 도 7에서 상세히 설명한다.
상기 자극의 종류를 설정 후 사용자가 별도로 구비된 저주파자극용 패드400을 선택하면, 상기 제어부110은 704단계에서 이를 감지하고 상기 이어잭170에 상기 저주파자극용 패드400이 삽입되어 있는지 판단한다. 상기 이어잭170에 상기 저주파자극용 패드400의 플러그420이 삽입되면, 상기 출력제어부220은 상기 이어잭170에 삽입된 플러그420의 저항값을 감지하고 이를 상기 제어부110에게 알린다. 그러면 상기 제어부110은 705단계에서 상기 이어잭170에 상기 저주파자극용 패드400에 삽입됨을 감지하고 상기 703단계에서 설정된 자극의 종류를 상기 저주파자극용 패드400의 전극부230에 발생시키는 706단계를 진행한다. 그러나 상기 이어잭170에 상기 이어폰의 플러그가 삽입되면, 상기 출력제어부220은 상기 이어잭170에 삽입된 이어폰의 플러그의 저항값을 감지하고 이를 상기 제어부110에게 알린다. 그러면 상기 제어부110은 705단계에서 상기 이어잭170에 상기 이어폰이 삽입됨을 감지하고 경고메시지 및 경고음을 알리는 708단계를 진행한다. 상기 706단계에서 상기 제어부110은 상기 전원공급부180에 저장된 휴대단말기의 단일전압을 상기 고전압펄스출력부210으로 공급한다. 상기 휴대단말기의 단일전압이 공급된 상기 고전압펄스출력부210은 상기 제어부110의 제어 하에 조절된 제1스위칭신호201에 따라 상기 703단계에서 자극의 종류 중 설정된 자극의 세기에 해당하는 전압의 크기를 출력한다. 상기 고전압펄스출력부210에서 출력된 전압은 상기 출력제어부220으로 입력된다. 상기 출력제어부220으로 입력된 전압은 상기 제어부110의 제어 하에 인가되는 제2스위칭신호311,313에 따라 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형을 출력한다. 동시에 상기 제어부110의 제어 하에 조절되는 상기 제2스위칭신호311,313의 폭(PW)에 따라 상기 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형으로 출력되는 전압은 자극패턴에 따라 설정된 자극 주기에 해당하는 전압 주기를 출력함으로써, 상기 703단계에서 자극의 종류 중 설정된 자극패턴으로 출력된다. 상기 출력제어부220에서 출력되는 전압에 해당하는 자극은 상기 저주파자극용 패드400의 전극부410을 통해 발생된다. 사용자는 저주파자극용 패드400의 전극부410을 자극하고자하는 부위에 접촉시킴으로써, 저주파 자극을 전달받을 수 있다. 상기 저주파자극용 패드400의 전극부410을 통해 저주파 자극을 전달받는 중 자극의 종류를 변경 시 상기 제어부110은 709단계에서 이를 감지하고 상기 703단계로 진행한다. 그러나 상기 전극부410을 통해 자극을 전달받는 중 저주파자극수행을 정지하면, 상기 제어부110은 710단계에서 이를 감지하고 상기 저주파자극수행을 정지한다.
또는 상기 자극의 종류를 설정 후 상기 사용자가 상기 휴대단말기100에 구비된 전극부230을 통해 상기 저주파자극의 출력을 선택하면, 상기 제어부110은 704단계에서 이를 감지하고 상기 703단계에서 설정된 자극의 종류를 상기 휴대단말기100에 형성된 전극부230에 발생시키는 상기 707단계를 진행한다. 상기 707단계에서 상기 제어부110은 상기 전원공급부180에 저장된 휴대단말기의 단일전압을 상기 고전압펄스출력부210으로 공급한다. 상기 휴대단말기의 단일전압이 공급된 상기 고전압펄스출력부210은 상기 제어부110의 제어 하에 조절된 제1스위칭신호201에 따라 상기 703단계에서 자극의 종류 중 설정된 자극의 세기에 해당하는 전압의 크기를 출력한다. 상기 고전압펄스출력부210에서 출력된 전압은 상기 출력제어부220으로 입력된다. 상기 출력제어부220으로 입력된 전압은 상기 제어부110의 제어 하에 인가되는 제2스위칭신호311,313에 따라 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형을 출력한다. 동시에 상기 제어부110의 제어 하에 조절되는 상기 제2스위칭신호311,313의 폭(PW)에 따라 상기 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형으로 출력되는 전압은 자극패턴에 따라 설정된 자극 주기에 해당하는 전압 주기를 출력함으로써, 상기 703단계에서 자극의 종류 중 설정된 자극패턴으로 출력된다. 상기 출력제어부220에서 출력되는 전압에 해당하는 자극은 상기 휴대단말기100의 전극부230을 통해 발생된다. 상기 사용자는 상기 휴대단말기의 전극부230을 손으로 쥐고 있거나 상기 휴대단말기의 전극부230을 자극하고자하는 부위에 접촉시킴으로써, 저주파 자극을 전달받을 수 있다. 상기 휴대단말기의 전극부230을 통해 저주파 자극을 전달받는 중 자극의 종류를 변경 시 상기 제어부110은 709단계에서 이를 감지하고 상기 703단계로 진행한다. 그러나 상기 휴대단말기의 전극부230을 통해 자극을 전달받는 중 저주파자극수행을 정지하면, 상기 제어부110은 710단계에서 이를 감지하고 상기 저주파자극수행을 정지한다. 또한 상기 저주파자극모드에서 통화신호가 착신되면 상기 제어부110은 이를 감지하고 통화모드로 전환한다. 상기 통화모드에서 통화가 종료되면 상기 제어부110은 이를 감지하고 상기 저주파자극모드 자동전환하여 상기 저주파자극기능을 수행한다. 또는 상기 저주파자극모드에서 호가 착신되면 상기 저주파자극모드를 유지하면서 통화모드를 수행할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따라 휴대단말기에서 저주파자극발생과정을 도시한 흐름도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 도 1 - 도 6의 참조와 함께 설명한다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 휴대단말기의 이어잭170에 상기 저주파 자극용패드400의 플러그420이 삽입되면, 상기 출력제어부220은 상기 이어잭170에 삽입된 플러그420의 저항값을 감지하고 이를 상기 제어부110에게 알린다. 그러면 상기 제 어부110은 801단계에서 이를 감지하고 상기 휴대단말기를 저주파자극모드로 전환하는 802단계를 진행한다. 상기 저주파 자극모드에서 사용자는 원하는 자극의 종류를 설정하는 803단계를 진행한다. 상기 803단계에서 자극의 종류를 설정하는 과정은 하기 도 10에서 상세히 설명한다. 상기 자극의 종류를 설정 후 상기 저주파자극수행을 선택하면, 상기 제어부110은 804단계에서 이를 감지하고 상기 803단계에서 설정된 자극의 종류를 상기 저주파자극용 패드400의 전극부410에 발생시키는 805단계를 진행한다. 상기 805단계에서 상기 제어부110은 상기 전원공급부180에 저장된 휴대단말기의 단일전압을 상기 고전압펄스출력부210으로 공급한다. 상기 휴대단말기의 단일전압이 공급된 상기 고전압펄스출력부210은 상기 제어부110의 제어 하에 조절된 제1스위칭신호201에 따라 상기 803단계에서 자극의 종류 중 설정된 자극의 세기에 해당하는 전압의 크기를 출력한다. 상기 고전압펄스출력부210에서 출력된 전압은 상기 출력제어부220으로 입력된다. 상기 출력제어부220으로 입력된 전압은 상기 제어부110의 제어 하에 인가되는 제2스위칭신호311,313에 따라 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형을 출력한다. 동시에 상기 제어부110의 제어 하에 조절되는 상기 제2스위칭신호311,313의 폭(PW)에 따라 상기 유니폴라 자극파형 또는 바이폴라 자극파형으로 출력되는 전압은 자극패턴에 따라 설정된 자극 주기에 해당하는 자극전압을 출력함으로써, 상기 803단계에서 자극의 종류 중 설정된 자극패턴으로 출력된다. 상기 출력제어부220에서 출력되는 전압에 해당하는 자극은 상기 저주파자극용 패드400의 전극부410을 통해 발생된다. 사용자는 저주파자극용 패드400의 전극부410을 자극하고자하는 부위에 접촉시킴으로써, 저주파 자극을 전달받을 수 있다. 상기 저주파자극용 패드400의 전극부410을 통해 저주파 자극을 전달받는 중 자극의 종류를 변경 시 상기 제어부110은 806단계에서 이를 감지하고 상기 803단계로 진행한다. 그러나 상기 전극부410을 통해 자극을 전달받는 중 저주파자극수행을 정지하면, 상기 제어부110은 807단계에서 이를 감지하고 상기 저주파자극수행을 정지한다. 또한 상기 저주파자극모드에서 호가 착신되면 상기 제어부110은 이를 감지하고 통화모드로 전환한다. 상기 통화모드에서 통화가 종료되면 상기 제어부110은 이를 감지하고 상기 저주파자극모드 자동전환하여 상기 저주파자극기능을 수행한다. 또는 상기 저주파자극모드에서 호가 착신되면 상기 저주파자극모드를 유지하면서 통화모드를 수행할 수도 있다.
도 10은 상기 도 8 및 도 9에서 자극의 종류를 설정하는 과정을 도시한 흐름도이며, 도 11a - 도 11d는 상기 도 10에서 자극의 패턴에 따른 신호의 파형도이다. 본 발명의 실시 예에서 자극의 종류는 자극의 세기 및 자극의 패턴으로 가정하여 설명한다. 또한 상기 자극의 세기는 13단계로 설정되며, 상기 자극의 패턴은 4가지 패턴으로 가정하여 설명한다.
이하 본 발명의 실시 예를 도 1 - 도 6 및 도 8 -도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 저주파 자극모드에서 자극의 종류를 선택하면, 상기 제어부110은 이를 감지하고 상기 자극의 종류인 자극패턴 및 자극세기를 표시한다. 먼저 상기 자극패턴을 선택하면, 상기 제어부110은 901단계에서 이를 감지하고 자극패턴설정모드로 전환하며 상기 자극 패턴의 종류를 표시하는 902단계를 진 행한다. 상기 자극패턴의 종류 중'두드림(1)'을 선택하면, 상기 제어부110은 903단계에서 이를 감지하고 상기 '두드림(1)'을 자극패턴으로 설정하는 904단계를 진행한다. 상기 '두드림(1)'의 자극패턴은 유니폴라 자극파형에 자극 주기가 180ms 로, 상기 도 11a는 상기'두드림(1)'의 자극패턴이 상기 도 8의 706단계 및 상기 도 9의 805단계에서 출력되는 신호 파형도를 나타내고 있다. 또는 상기 자극패턴의 종류 중'두드림(2)'를 선택하면, 상기 제어부110은 903단계에서 이를 감지하고 상기' 두드림(2)'를 자극패턴으로 설정하는 904단계를 진행한다. 상기 '두드림(2)'의 자극패턴은 바이폴라 자극파형에 자극 주기가 110ms 로, 상기 도 11b는 상기'두드림(2)'의 자극패턴이 상기 도 8의 706단계 및 상기 도 9의 805단계에서 출력되는 신호 파형도를 나타내고 있다. 또는 상기 자극패턴의 종류 중'누름'을 선택하면, 상기 제어부110은 903단계에서 이를 감지하고 상기 '누름'을 자극패턴으로 설정하는 904단계를 진행한다. 상기 '누름'의 자극패턴은 유니폴라 자극파형에 자극 주기가 30ms 로, 상기 도 11c는 상기'누름'의 자극패턴이 상기 도 8의 706단계 및 상기 도 9의 805단계에서 출력되는 신호 파형도를 나타내고 있다. 또는 상기 자극패턴의 종류 중'주무르기'를 선택하면, 상기 제어부110은 903단계에서 이를 감지하고 상기 '주무르기'를 자극패턴으로 설정하는 904단계를 진행한다. 상기 '주무르기' 자극패턴은 바이폴라 자극파형에 자극 주기가 30ms 로, 상기 도 11d는 상기'주무르기'의 자극패턴이 상기 도 8의 706단계 및 상기 도 9의 805단계에서 출력되는 신호 파형도를 나타내고 있다. 상기 자극의 패턴의 설정은 상기와 같이 표시된 종류를 선택하거나, 또는 상기 키입력부127에 구비된 모드키의 입력에 따라 상기 4 가지의 자극패턴 종류를 변경하며 설정할 수 있다. 이때 상기 모드키는 일정시간이하로 입력되면서 자극패턴의 종류를 변경 설정할 수 있으며, 상기 모드키가 일정시간 이상 입력되면 상기 저주파자극모드는 종료될 수 있다.
사용자가 상기 자극의 종류 중 상기 자극세기를 선택하면, 상기 제어부110은 905단계에서 이를 감지하고 자극세기설정모드로 전환한다. 상기 자극세기설정모드에서 상기 사용자가 업 키를 입력하면, 상기 제어부110은 906단계에서 이를 감지하고 상기 자극의 세기를 한 단계 증가시키는 907단계를 진행한다. 또는 상기 자극세기설정모드에서 상기 사용자가 다운키를 입력하면, 상기 제어부110은 908단계에서 이를 감지하고 상기 자극의 세기를 한 단계 감소시키는 909단계를 진행한다. 상기 자극의 세기는 13단계로 분류되며 각 단계 전압은 하기 표 1과 같다.
단계 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
전압 30V 42V 50V 56V 62V 67V 72V 76V 79V 83V 86V 89V 91V
상기 업 키 또는 다운키의 입력을 통해 상기 사용자는 자극의 세기를 설정할 수 있으며, 상기 설정된 자극의 패턴의 출력되는 동안에도 상기 업 키 또는 다운키의 입력을 통해 자극 세기를 변경할 수 있다.상기 자극 세기의 설정이 완료되면 상기 제어부110은 910단계에서 이를 감지하고 상기 업 키 또는 다운키를 통해 선택된 자극의 세기를 설정한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 휴대 단말기와 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
즉, 상술한 바와 같이 본 발명은 휴대단말기에 초소형의 저주파자극장치를 구비함으로써, 상기 휴대단말기의 크기변화 없이 저주파자극장치를 구비할 수 있으며, 사용자는 편리하게 저주파 자극장치를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 휴대단말기에서 구비된 저주파 자극장치에 있어서,
    상기 휴대단말기의 전압을 저주파자극기능을 위한 전압의 크기로 조절하는 고전압펄스발생부와,
    상기 고압펄스출력부에서 출력되는 전압을 유니폴라 및 바이폴라로 출력시키며, 상기 출력되는 전압의 주기를 조절하는 출력제어부와,
    상기 출력제어부에서 출력되는 전압에 따라 자극을 전달시키는 전극부와,
    상기 고전압펄스발생부에 인가되는 제1스위칭신호를 조절하여 전압의 크기를 제어하며, 상기 출력제어부에 인가되는 제2스위칭신호를 조절하여 전압의 주기가 조절된 유니폴라 및 바이폴라를 출력하도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고전압펄스발생부는 승압회로를 통해 저주파자극을 위한 전압의 크기를 출력함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력제어부는 H-브리지 회로를 통해 전압의 주기가 조절된 유니폴라 및 바이폴라를 출력시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는 상기 휴대단말기에 형성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는 상기 휴대단말기의 이어잭에 삽입되는 저주파자극용 패드에 형성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 출력제어부는 상기 휴대단말기의 이어잭에 삽입되는 플러그의 저항값에 따라 상기 전극부가 형성된 저주파자극용 패드 또는 이어폰의 삽입을 판단함을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 휴대단말기에 구비된 저주파 자극장치를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 휴대단말기에서 저주파 자극이 선택되면, 상기 휴대단말기를 저주파 자극모드로 전환하는 과정과,
    상기 휴대단말기의 저주파 자극모드에서, 저주파자극의 종류를 설정하는 과정과,
    상기 저주파자극 출력을 위한 전극부를 선택하는 과정과,
    상기 휴대단말기에 형성된 전극부가 선택되면, 상기 설정된 자극의 종류에 해당하는 전압을 상기 휴대단말기에 형성된 전극부를 통해 출력하는 과정과,
    저주파자극용 패드가 선택되면, 상기 휴대단말기의 이어잭에 저주파자극용 패드가 삽입되었는지 판단하는 과정과,
    상기 휴대단말기의 이어잭에 상기 저주파자극용 패드가 삽입되어 있으면, 상기 설정된 자극의 종류에 해당하는 전압을 상기 저주파자극용 패드에 형성된 전극부를 통해 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 휴대단말기의 이어잭에 상기 저주파자극용 패드가 삽입되어있지 않으면, 경고메시지 및 경고음을 발생시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 휴대단말기에 구비된 저주파 자극장치를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 휴대단말기의 이어잭에 저주파 자극용 패드가 삽입되면, 상기 휴대단말기를 자동으로 저주파 자극모드로 전환하는 과정과,
    상기 휴대단말기의 저주파 자극모드에서 저주파 자극의 종류를 설정하는 과정과,
    상기 설정된 자극의 종류에 해당하는 전압을 상기 저주파자극용 패드에 형성된 전극부를 통해 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 휴대단말기의 저주파 자극모드에서 저주파자극의 종류를 설정하는 과정이,
    상기 자극의 종류 중 자극패턴이 선택되면, 상기 휴대단말기를 자극패턴 설정모드로 전환하는 과정과.
    상기 휴대단말기의 자극패턴 설정모드에서 해당 자극패턴을 설정하는 과정과,
    상기 자극의 종류 중 자극세기가 선택되면, 상기 휴대단말기를 자극세기 설정모드로 전환하는 과정과,
    상기 휴대단말기의 자극세기 설정모드에서 증가키 입력 시마다, 자극의 세기를 단계별로 증가시키는 과정과,
    상기 자극세기 설정모드에서 감소키 입력 시마다, 자극의 세기를 단계별로 감소시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자극패턴 설정모드에서 설정되는 자극패턴의 종류에는 제1두드림, 제2두드림, 누름 및 주무름을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 저주파자극모드에서 호 착신 시, 통화모드로 전환하는 과정과,
    상기 통화모드에서의 통화수행이 종료되면, 상기 저주파 자극모드로 자동 전환하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
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