KR100681935B1 - 조합자극기 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조합자극기에 좌우 4채널씩 전체 8 채널의 디지털 온도센서를 적용한 온도의 측정으로 정밀한 온열 제어와 부분 과열방지를 제공하고, 압력센서를 적용한 인체감지로 일정시간 이상 실질적인 사용이 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하며, 선택된 기능에 대하여 능동적인 제어와 모든 동작 상태를 음성 안내 및 커스텀 그래픽 디스플레이로 제공하며, 각 기능에 대한 동작 상태를 자가진단하여 그에 대한 결과를 안내하는 것으로,

조합자극기의 동작을 시각적으로 지시하는 커스텀 그래픽 디스플레이가 구비되며, 기능 선택을 위한 각종 버튼 및 지시램프가 구비되는 조작패널과, 조합자극기에 설치되며, 온열기능이 동작되는 경우 각 위치별 독립적인 온도 정보를 수집하고, 이를 직렬 통신용 데이터로 가공하여 그에 대한 정보를 제어장치에 제공하며 인체를 감지해 그에 대한 정보를 제어장치에 제공하는 센서보드와, 조합자극기의 사용에 따라 선택되는 제반기능을 제어하고, 동작 상태를 조작패널에 구비되는 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지로 제공하며, 센서보드에서 직렬통신으로 제공되는 각 위치별 온도정보에 따라 발열 전류량을 제어하고, 인체감지에 따라 기능을 제어하는 제어장치를 포함한다.

부분과열, 조합자극기, 디지털 온도센서, 압력센서, 인체감지, 커스텀 그래픽 디스플레이

Description

조합자극기 제어장치 및 그 제어방법{HEALTH STIMULATOR CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조합자극기 제어장치의 구성 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조합자극기 제어장치에서 센서보드의 상세 구성 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조합자극기 제어장치에서 전자파 차단부의 상세 구성 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조합자극기 제어장치에서 조작패널의 상세 구성 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조합자극기 제어장치의 동작 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제어장치 200 : 센서보드

300 : 조작패널

본 발명은 조합자극기에 관한 것으로, 더 상세하게는 좌우 4채널씩 전체 8 채널의 디지털 온도센서를 적용한 온도의 측정으로 정밀한 온열 제어와 부분 과열방지를 제공하고, 압력센서를 적용한 인체감지로 실질적인 사용여부를 판단하여 일정시간 이상 인체가 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하며, 선택된 기능에 대하여 능동적인 제어와 모든 동작 상태를 음성 안내 및 커스텀 그래픽 디스플레이로 제공하며, 각 기능에 대한 동작 상태를 자가 진단하여 그에 대한 결과를 안내하는 조합자극기 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로 조합자극기는 초장파 펄스로 되어 있는 전기적 신호를 이용하여 인체의 신경이나 근육을 자극하여 치료하는 기기를 지칭하는 것으로, 특히 신경마비, 결림, 통증 등의 치료를 혼자서 수행할 수 있는 장점이 있어 개인용 치료장치로 널리 사용되고 있다.

인체의 신경이나 근육을 자극함에 있어 두드림, 주무름, 안마, 마사지, 지압 등을 제공하는데, 전기적 펄스의 가변을 통해 자극의 강도를 가변시켜 사람이 실질적으로 자극하는 것과 유사한 자극을 제공하여 높은 치료 효과가 제공된다.

이외에 온열기능을 통해 원적외선을 피부속으로 깊이 침투시켜 몸 내부를 따뜻하게 해줌과 동시에 노폐물 제거, 세포조직의 활성화를 통한 노화방지, 신진대사 촉진 및 혈액순환을 도와준다.

또한, 음전위 기능을 통해 혈액을 약 알카리성으로 유지시켜 쾌적한 몸 상태가 유지되도록 하며, 몸의 긴장감을 풀어준다.

종래의 조합자극기에서는 온열 기능의 제어를 위해 하나 혹은 두 개의 아날로그 온도센서를 사용하고 있다.

따라서, 조합자극기의 온열기능을 작동시키는 경우 제어장치는 아날로그 온도센서의 측정값을 기반으로 설정된 온도가 유지되도록 하고 있다.

이와 같이 아날로그 온도센서에서 인가되는 측정값을 이용하여 온열기능의 온도를 피드백 제어하는 경우 정확한 온도의 설정이 불가능하여 오류 발생 확률이 높은 문제점이 있다.

제어장치에 마이크로 프로세서가 내장되는 경우 아날로그 온도센서에서 인가되는 측정값을 디지털 값으로 변환하여 온도 제어에 적용하고 있으나, 정밀도에 따라서 오차가 커지게 되는 문제점이 있다.

또한, 조합자극기에 온도센서가 하나만 사용됨에 따라 측정되는 온도는 전체 측정범위의 한 부분에 불과하며, 두 개의 온도센서가 사용되는 경우 온도센서가 장착되는 두 곳의 온도를 개별적으로 구분하지 못한다.

따라서, 온열기능의 작동시에 부분 과열에 매우 취약한 문제점이 있다.

그리고, 조합자극기의 경우 사용자층이 대부분이 고령자라는 점을 고려할 때 사용자가 동작 상태를 인식하기 위한 기능이 부족하여 각종 기능 선택에 따른 불편함과 부정확한 작동을 초래하게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 단순히 다이오드와 트랜스를 이용하여 교류 전압을 직류전압으로 변환하는 전원공급으로 효율적인 전력 사용이 이루어지지 않으며, 부피가 증가되는 문제점이 있다.

그리고, 전자파 제거를 위해 근본적인 원인을 찾아 제거하는 것이 아니라 사용자가 금속 스위치에 인체를 접촉하게 하여 전자파를 차단하게 함으로써, 감전에 대한 위험성이 존재하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 좌우 4 채널씩 전체적으로 8 채널의 디지털 온도센서를 적용하여 각 부분에 대하여 정확하고 개별적인 온도 측정이 제공되도록 함으로써, 온열제어에 안정성 및 신뢰성을 제공하고, 부분 과열이 발생되지 않도록 한 것이다.

또한, 본 발명은 압력센서를 적용한 인체의 감지로 실질적인 사용여부를 확인하며, 일정시간 이상 실질적인 사용이 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하여 안정성을 높이고 에너지 절약을 제공하도록 한 것이다.

또한, 본 발명은 각 동작 상태에 대하여 커스텀 그래픽 디스플레이와 음성 안내 기능을 적용하여 사용자를 고려한 시청각적인 동작 상태의 인식이 제공되도록 한 것이다.

또한, 각종 동작 상태에 대한 자가진단을 수행하여 동작 상태의 이상 유무를 신속하고 정확하게 확인하여 그에 대한 정보를 사용자에게 제공하며, 비접촉 방식의 전자파 차단 기능과 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 이용한 전원의 공급으로 전력 사용의 효율성과 전원 공급장치의 최소화가 제공되도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 조합자극기에 있어서, 상기 조합자극기의 동작을 시각적으로 지시하는 커스텀 그래픽 디스플레이가 구비되며, 기능 선택을 위한 각종 버튼 및 지시램프가 구비되는 조작패널과; 상기 조합자극기에 설치되며, 온열기능이 동작되는 경우 각 위치별 독립적인 온도 정보를 수집하고, 이를 직렬 통신용 데이터로 가공하여 그에 대한 정보를 제어장치에 제공하며, 압력의 검출로 인체를 감지해 그에 대한 정보를 제어장치에 제공하는 센서보드와; 조합자극기의 사용에 따라 선택되는 제반기능을 제어하고, 동작 상태를 조작패널에 구비되는 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지로 제공하며, 센서보드에서 직렬통신으로 제공되는 각 위치별 온도정보에 따라 발열 전류량을 제어하고 인체감지에 따라 기능을 제어하는 제어장치를 포함하는 조합자극기 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 조합자극기의 제어방법에 있어서, 대기모드에서 전원 온이 검출되면 조합자극기와 제어장치의 연결 상태를 확인하는 과정; 조합자극기와 제어장치의 연결이 비정상적이면 그에 대한 정보를 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지를 출력하는 과정과; 조합자극기와 제어장치의 연결이 정상적이면 지시램프를 점등시키고, 선택되는 기능을 검출하여 해당 기능 및 진행시간을 설정하는 과정과; 선택된 기능을 실행하며, 기능 중에 발생되는 이벤트에 대하여 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지를 출력하는 과정과; 조합자극기에 구비되는 8채널의 디지털 온도센서의 독립적인 패킷을 수집하여 각 위치별 온도 데이터를 분석한 다음 전류량의 조정으로 위치별 발열량을 제어하는 과정과; 설정된 시간이 경과하거나 전원 버튼의 오프가 검출되면 기능을 종료하고 대기모드로 진입하는 과정 및; 압력센서의 정보를 분석하여 실질적인 사용여부를 판단하며 일정시간 이상 인체가 실질적인 사용이 감지되지 않 으면 동작중인 기능을 종료하는 과정을 포함하는 조합자극기 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조합자극기 제어장치의 구성 블록도로, 제어장치(100)와 센서보드(200) 및 조작패널(300)을 포함한다.

제어장치(100)는 조합자극기의 사용에 따라 선택되는 제반 동작 및 기능을 제어하고, 동작 상태를 조작패널(300)에 구비되는 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내를 제공하며, 동작 상태를 자가 진단하여 그에 정보를 사용자에게 제공한다.

센서보드(200)는 조합자극기에 설치되며, 온열기능이 동작되는 경우 각 위치별 독립적인 온도 정보를 수집하고, 이를 직렬 통신용 데이터로 가공하여 그에 대한 정보를 제어장치(100)에 제공하며, 인체를 감지하여 그에 대한 정보를 제어장치(100)에 제공한다.

조작패널(300)은 사용자에게 기능 선택을 제공하는 각종 버튼과 지시램프 및 커스텀 그래픽 디스플레이를 포함하여, 사용자에 의한 기능 선택과 선택된 기능의 확인 및 동작 상태를 지시한다.

상기 제어장치(100)는 전원부(101)와 인터페이스부(103), 버튼 입력부(105), 제어부(107), 램프 구동부(109), 취침등 구동부(111), 디스플레이 제어부(113), 음성 출력부(115), 디스플레이 구동부(117), 좌온열 구동부(119), 우온열 구동부(121), 초장파 구동부(123), 음전위 구동부(125) 및 전자파 차단부(130)를 포함 한다.

전원부(101)는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 이루어지며, 상용전원인 AC 110~230V/50~60Hz의 전원을 입력받아 제어장치(100)를 구성하는 각종 부하요소 및 조합자극기의 부하 요소에 필요한 전원으로 변환하여 공급한다.

인터페이스부(103)는 직렬통신을 제공하는 RS-232로 이루어지며, 조합자극기에 설치되는 센서보드(200)와 접속되어 센서보드(200)에서 직렬통신으로 제공되는 각 위치별 개별적인 온도 측정정보 및 인체 감지정보를 제어부(107)에 인터페이스 한다.

버튼 입력부(105)는 사용자에 의해 선택되며, 도 4와 같이 구성되는 각종 기능 버튼의 정보를 검출하여 제어부(107)에 제공한다.

제어부(107)는 버튼 입력부(105)를 통해 선택되는 각종 기능을 제어하고, 온열기능이 실행되는 경우 인터페이스부(103)를 통해 센서보드(200)로부터 수신되는 8 채널의 독립된 개별적인 온도 데이터를 분석하여 각 위치별 온도를 독립적으로 제어하여 부분 과열이 발생되지 않도록 하며, 센서보드(200)로부터 수신되는 인체감지 데이터를 분석하여 설정된 일정시간 이상 인체가 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료시킨다.

또한, 상기 제어부(107)는 선택된 기능을 제어함에 따른 작동시간의 제어, 기능 선택에 따른 음성 안내, 커스텀 그래픽 디스플레이의 제어를 통한 동작 상태의 지시, 자가 진단을 통한 동작 상태의 이상 유무 제어 등 제반적인 동작을 제어한다.

램프 구동부(109)는 제어부(107)의 제어신호에 따라 선택된 기능 및 동작 상태를 지시하기 위하여 도 4에 구비되는 램프의 점등 및 소등을 드라이브한다.

취침등 구동부(111)는 상기 제어부(107)의 제어신호에 따라 도 4에 구비되는 취침등의 점등 및 소등을 드라이브한다.

디스플레이 제어부(113)는 상기 제어부(107)의 제어신호에 따라 조합자극기의 동작에 대하여 커스텀 그래픽으로 디스플레이 하는 제반동작을 제어한다.

음성 출력부(115)는 상기 제어부(107)의 제어신호에 따라 조합자극기의 다양한 기능 선택과 동작에 따라 음성 안내 메시지를 출력한다.

디스플레이 구동부(117)는 상기 디스플레이 제어부(113)의 제어신호에 따라 선택된 기능의 동작 상태가 도 4에 구비되는 커스텀 그래픽 디스플레이로 표시되도록 드라이브한다.

좌온열 구동부(119)는 제어부(107)의 제어신호에 따라 좌온열 발열장치에 공급되는 전류량을 드라이브하여 좌온열 발열장치의 각 부분에 대한 발열량을 조절한다.

우온열 구동부(121)는 제어부(107)의 제어신호에 따라 우온열 발열장치에 공급되는 전류량을 드라이브하여 우온열 발열장치의 각 부분에 대한 발열량을 조절한다.

초장파 구동부(123)는 제어부(107)의 제어신호에 따라 초장파 발생기의 동작을 드라이브하여 설정된 양의 초장파가 발생되도록 한다.

음전위 구동부(125)는 제어부(107)의 제어신호에 따라 음전위 발생기의 동작 을 드라이브하여 설정된 양의 음전위가 발생되도록 한다.

전자파 차단부(130)는 조합자극기의 접지판을 전원선중 중성선 쪽으로 바이패스시키는 인체 비접촉 차단 방식으로 조합자극기에서 발생되는 전자파를 안정되게 차단한다.

또한, 상기 조합자극기에 장착되는 센서보드(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 좌우 4 채널씩 8 채널에 각각 독립되게 장착되며, 장착되는 각 부분에 대한 개별 온도를 검출하는 디지털 방식의 온도센서(210A)(210B)와, 좌우 1개의 채널씩 독립되게 장착되어 조합자극기의 사용에 따른 인체의 압력을 감지하는 압력센서(220A)(220B)와, 상기 각각의 온도센서(210A)(210B)를 설정된 주기에 따라 인터럽트 하여 각각의 온도센서(210A)(210B)에서 검출되는 각 부위별 온도 데이터를 독립적으로 수집한 다음 수집된 8개의 온도 데이터를 각 온도 센서별로 구분되도록 가공하고, 상기 압력센서(220A)(220B)를 설정된 주기에 따라 인터럽트하여 각 위치별 인체감지 데이터를 독립적으로 수집한 다음 직렬 통신을 통해 제어장치(100)에 전송하는 마이크로 프로세서(230)를 포함한다.

상기 온도센서(210A)(210B)에서 검출되는 각 위치별 온도 정보는 온열제어, 부분과열 방지 및 조합자극기와의 연결여부 확인에 사용된다.

또한, 상기 압력센서(220A)(220B)에서 검출되는 압력 데이터는 조합자극기의 사용을 판단하는 인체감지 데이터로, 설정된 일정시간 이상 인체가 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하는데 사용된다.

온도센서(210A)(210B)는 전원, 데이터, 그라운드의 3가지 단자를 가지는 온 도센서로, 마이크로 프로세서(230)의 입출력 포트에 1대1로 연결된다.

센서보드(200)에 전원이 공급되면 마이크로 프로세서(230)는 제어 데이터를 8개의 각 온도센서(210A)(210B)에 송신하고 각 온도센서(210A)(210B)는 측정된 온도 데이터를 마이크로 프로세서(230)에 전송한다.

또한, 마이크로 프로세서(230)는 압력센서(220A)(220B)의 정보를 판독하여 수집한다.

마이크로 프로세서(230)는 8개의 온도센서(210A)(210B)에서 제공되는 각각의 데이터를 수신하며 수신된 데이터를 직렬 통신용으로 다시 가공하며, 8개의 데이터를 각각 분리하여 8채널을 구분할 수 있도록 패킷을 만든다.

또한, 2개의 압력센서(220A)(220B)에서 수집되는 데이터를 직렬 통신용으로 가공한 다음 좌우가 구분될 수 있도록 패킷으로 만든다.

이 패킷은 패킷의 시작, 채널 번호, 채널별 데이터, 패킷의 끝을 나타내는 데이터의 조합으로 구성되며, 이렇게 가공된 데이터인 패킷은 온도 데이터를 나타내는 1번 내지 8번 채널과 인체 감지의 압력 데이터를 나타내는 9번 내지 10번 채널로 제어장치(100)에 직렬 통신으로 전송된다.

또한, 전자파 차단부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, AC110~230V/50~60Hz의 상용전원을 접속하는 중성선 구분 전처리 회로(131)와 사용자에 의해 선택되어지는 인체 비접촉 방식의 전자파 차단 스위치(132) 및 상기 인체 비접촉 방식의 전자파 차단 스위치(132)의 전자파 차단 동작 작동에 따른 중성선의 감지 여부에 따라 0 혹은 1의 디지털 신호를 출력하는 중성선 감지회로(133)를 포함한다.

즉, 상기 중성선 감지회로는 중성선이 감지되는 경우 설정에 따라 0 혹은 1의 디지털 신호를 출력하거나 중성선이 감지되지 않는 경우 설정에 따라 0 혹은 1의 디지털 신호를 출력한다.

또한, 조작패널(300)은 제어장치(100)에 일체로 구성되며, 도 4에 도시된 바와 같이 전원버튼(301)과 제1기능버튼부(303), 제2기능버튼부(305), 지시램프(307), 자가진단 버튼(309), 취침등(311), 음성안내 버튼(313) 및 커스텀 그래픽 디스플레이(330)를 포함한다.

상기 전원버튼(301)은 사용자에 의해 선택되는 조합자극기의 작동 온/오프(켜짐/꺼짐) 신호를 출력한다.

제1기능버튼부(303)는 조합자극기가 작동 온으로 선택된 상태에서 사용자에 의해 선택되어지는 제반적인 기능 선택신호를 출력한다.

상기 제1기능버튼부(303)는 음전위의 발생 여부를 선택시키는 음전위 버튼, 취침등의 점등 혹은 소등을 선택시키는 취침등 버튼, 좌온열의 기능을 선택시키는 좌온열 버튼, 초장파 발생 기능을 선택시키는 초장파 버튼, 우온열의 기능을 선택시키는 우온열 버튼, 알람시간을 설정하는 알람설정 버튼 및 전자파 차단 스위치를 포함한다.

제2기능버튼부(305)는 상기 제1기능버튼부(303)에 의해 좌온열 기능 및 우온열 기능이 선택되는 경우 좌온열 온도 및 우온열 온도를 설정하는 올림/내림 버튼과 시계를 설정하는 설정모드 및 시/분 버튼을 포함한다.

지시램프(307)는 음전위 기능, 좌온열 기능, 초장파 기능, 우온열 기능 등이 선택되는 경우 선택된 기능이 실행되는 시간을 지시한다.

지시램프(307)는 고휘도의 LED 램프로 이루어지며, 음전위 발생 및 초장파 발생에 대한 동작 지속시간을 15분, 10분 5분으로 지시하며, 상기한 지속시간은 음전위 버튼의 선택횟수에 의해 결정되고, 좌온열 및 우온열 발생이 대한 동작 지속시간은 12시간, 8시간, 4시간으로 지시하며, 상기한 지속시간은 우온열 및 좌온열 버튼의 선택횟수에 의해 결정된다.

자가진단 버튼(309)은 조합자극기의 동작에 대하여 셀프 테스트가 필요한 경우에 선택되어져, 자가진단의 선택에 대한 신호를 출력한다.

취침등(311)는 제1기능버튼(303)에 구비되는 취침등 버튼의 온/오프에 따라 점등 및 소등된다.

음성안내 버튼(313)은 음성 안내 메시지의 출력을 활성화 혹은 비활성화로 선택하여 그에 대한 정보를 버튼 입력부(105)를 통해 제어부(107)에 제공한다.

커스텀 그래픽 디스플레이(330)는 조합자극기의 사용에 따른 제반적인 동작을 사용자가 편리하게 인식할 수 있도록 디스플레이 한다.

커스텀 그래픽 디스플레이(330)는 2 내지 8개의 LED 조합으로 하나의 디스플레이 단위를 구성하고 각 디스플레이 단위에 대해 펄스폭 변조방식을 사용하여 전원을 제어한다.

상기 커스텀 그래픽 디스플레이(330)는 전자파 차단 여부, 조합자극기와 제어장치의 연결여부, 특정 부분에 대한 부분 과열여부, 자가진단의 결과, 현재 시간, 좌온열 및 우온열부의 설정 온도 및 현재의 온도, 음전위의 발생여부, 초장파 의 발생 여부에 대한 정보를 문자 및 그래픽으로 디스플레이 한다.

상기 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에서 "전자파 차단"은 사용자의 설정에 따른 전자파 차단 여부를 표시하는 것으로, 일 예를 들어 "전자파 차단"이 적색으로 점등되면 전자파 차단이 설정된 상태이다.

그리고, "연결안됨"은 조합자극기와 제어장치(100)가 연결되지 않은 상태에서 전원이 인가되었거나 동작 중에 강제 분리되었을 경우 또는 센서보드(200)에 이상이 생겨 통신이 이루어지지 않을 경우 일 예를 들어 적색으로 점등된다.

"부분과열"은 온열 동작중 사용자의 부주의로 부분과열이 발생했을 경우 일 예를 들어 적색으로 점등되고, "본체이상"은 동작중 이상이 발생했을 경우 일 예를 들어 적색으로 점등된다.

"알람설정"은 사용자가 알람을 설정하면 일 예를 들어 초록색으로 점등되고, "음성안내"는 음성안내 기능이 사용되는 경우에 일 예를 들어 흰색으로 점등된다.

기본적으로 음성안내는 사용 상태로 시작한다.

"음전위"와 "초장파"는 해당 기능이 사용되는 경우에 일 예를 들어 파란색으로 점등되고, "좌(우)온열", "℃"는 해당 기능이 사용되는 경우에 일 예를 들어 주황색으로 점등되며, "온도"는 기능 사용시 일 예를 들어 적색으로 점등된다.

"온도"는 온도 설정시 설정 온도를 5도 간격으로 표시하며 그 외는 현재 온도를 표시하며, "그래프"는 기능 사용시 일 예를 들어 주황색으로 점등된다.

"그래프"는 현재 온도에서 시작하여 설정온도에 이르기까지 단계적으로 점등되며, 설정온도에 이르면 "좌(우)온열", "℃"는 꺼지고 "온도"와 "그래프"만 표시 되어 온열 공급이 중단되고 있음을 표시하며 온도가 설정온도보다 내려가면 다시 "좌(우)온열", "℃"가 켜지고 온열이 공급됨을 표시하게 된다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명의 동작에 대하여 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

조합자극기의 전원이 오프되어 있는 대기모드(S101)에서 도 1에 구비되는 제어부(107)는 버튼입력부(105)의 신호를 분석하여 전원 온이 검출되는지를 판단한다(S102).

이때, 사용자가 도 4와 같이 구성되는 조작패널(300)에 구비되어 있는 전원버튼(301)을 구동하여 전원 온 접점을 선택하게 되면 도 1에 구비되는 버튼입력부(105)는 전원 온 접점의 선택을 검출하여 그에 대하여 정보를 제어부(107)에 제공한다.

따라서, 제어부(107)는 전원 온의 선택이 검출되면 조합자극기와 제어장치간의 연결 상태를 확인하여(S103) 정상적인 연결 상태를 유지하고 있는지를 판단한다(S104).

상기 S104의 판단 결과 정상적인 연결 상태를 유지하고 있는 것으로 판단되면 제어부(107)는 램프 구동부((109)를 통해 지시램프를 점등시킴과 동시에 디스플레이 제어부(113)를 통해 디스플레이 구동부(117)를 제어하여 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 정상적인 연결을 지시한다(S105).

그러나, 상기 S104의 판단 결과 조합자극기와 제어장치(100)간에 정상적인 연결이 유지되고 있지 않은 상태이면 안내 메시지를 출력함과 동시에 커스텀 그래 픽 디스플레이(330)를 통해 그에 대한 정보를 출력하여 사용자로 하여금 조합자극기와 제어장치(100)의 정상적인 연결이 확보될 수 있도록 한다(S106).

조합자극기와 제어장치(100)의 연결이 정상적인 상태로 확인되면 버튼 입력부(105)를 통해 사용자의 기능 선택, 즉 제1기능버튼부(303) 및 제2기능버튼부(305)에서 어느 하나 이상의 버튼 선택을 검출하며(S107), 특정의 기능이 선택되면 제어부(107)는 선택되어진 해당 기능을 제어한다(S108).

동시에 제어부(107)는 선택된 특정 기능이 무엇인지에 대하여 음성 출력부(115)를 통해 음성 메시지로 출력하여 사용자가 인식할 수 있도록 한다(S109).

상기와 같이 제어부(107)가 선택된 특정 기능을 제어하여 조합자극기를 동작시키는 상태에서 인터페이스부(103)를 통해 센서보드(200)로부터 인가되는 8채널의 각 위치별 개별적인 온도 정보를 수집 분석하며(S110) 수집된 결과에 따라 대응되는 구동부를 제어하여 위치별 발열량을 제어한다(S111).

또한, 센서보드(200)로부터 인가되는 2채널의 좌우 인체감지 데이터를 분석하여 일정시간 이상 인체가 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료 제어한다.

또한, 특정 위치에서 부분 과열이 발생되고 있는지를 판단하며, 부분 과열이 발생되고 있는 상태이면 전체 시스템의 동작을 차단함과 동시에 사용자에게 음성안내 메시지를 출력시킴과 동시에 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 부분 과열이 발생되고 있음을 지시한다.

상기 제어부(107)에는 버퍼가 내장되어 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시하기 위한 모든 동작 상태의 데이터가 일시 저장될 수 있도록 하며, 버퍼의 완충 을 통해 인가되는 제어 데이터에 따라 커스텀 그래픽 디스플레이는 해당 동작 상태를 디스플레이 한다.

상기한 제어가 유지되는 상태에서 제어부(107)는 사용자가 설정한 동작 시간이 경과되었는지를 판단하며(S112), 설정된 시간이 경과되지 않았으면 상기 S110으로 리턴하여 전술한 과정을 반복적으로 진행한다.

그러나, 사용자 설정한 동작에 도달되었으면 음성 출력부(115)를 통해 그에 대한 안내 메시지를 출력함과 동시에 기능을 종료하고 대기모드로 진입한다(S113).

상기한 동작 관계에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

대기모드에서 전원버튼이 온 접점으로 선택되어 전원이 인가되면 전체 시스템이 동작가능 상태가 되며 제어부(107)는 인터페이스부(130)를 통해 센서보드(200)와의 통신을 분석하여 센서보드(200), 즉 조합자극기와 제어장치(100)가 정상적으로 연결되었는지 확인한다.

만약, 센서보드(200)가 연결되지 않았을 경우, 즉 조합자극기와 제어장치(100)가 연결되지 않은 상태에서 전원이 인가되었을 경우 제어부(107)는 디스플레이 제어부(113)를 통해 디스플레이 구동부(117)를 제어하여 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "연결안됨"을 일 예를 들어 적색으로 점등시킴과 동시에 음성 출력부(115)를 통해 "매트가 연결되지 않았습니다." 라는 음성안내 메시지를 출력한다.

그러나, 조합자극기와 제어장치(100)가 정상적으로 연결되었을 경우 제어부(107)는 디스플레이 제어부(113)를 통해 디스플레이 구동부(117)를 제어하여 커 스텀 그래픽 디스플레이(330)의 제반적인 표시를 수행시킨다.

즉, "시계"에 대하여 일 예를 들어 초록색으로 점등시키고, "음성안내"에 대하여 흰색으로 점등시키며 전원버튼(301)의 주변에 구비되는 전원 LED를 일 예를 들어 적색으로 점등시킨다.

조합자극기와 제어장치(100)가 정상적인 연결을 유지하는 상태에서 강제 분리가 발생되면 제어부(107)는 인터페이스부(103)를 통해 이를 감지하게 되며, 이에 따라 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되어 있는 "연결안됨" 을 적색으로 점등시킴과 동시에 음성 출력부(115)를 통해 "매트가 연결되지 않았습니다." 라는 음성 안내 메시지를 반복해서 송출한다.

또한, 조합자극기 내의 센서보드(200)에 이상이 생겨 정상 연결이 이루어지지 않을 경우 전술한 바와 같은 음성 안내 메시지가 반복해서 송출된다.

상기에서 조합자극기와 제어장치(100)가 정상 연결이 아닌 경우 전원버튼(301)을 오프 접점으로 선택한 다음 연결을 확인한 후 다시 전원을 인가해야 한다.

전술한 과정을 통해 조합자극기와 제어장치(100)간의 연결을 확인하여 정상 연결로 판단되면, 제1기능버튼부(303)에 구비되는 인체 비접촉 전자파 차단 스위치를 돌려 전자파 차단을 설정한다.

그리고, 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "전자파 차단"을 일 예를 들어 적색으로 점등시켜 전자파가 차단되고 있는 상태임을 지시한다.

음성안내 기능의 경우 음성안내 버튼(313)의 조작에 의해 활성화 혹은 비활 성화를 선택할 수 있으므로, 음성안내가 활성화되었을 경우 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "음성안내"를 일 예를 들어 흰색으로 점등시키고, 음성안내 기능이 비활성화되었을 경우 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "음성안내"는 소등된다.

또한, 제어부(107)는 버튼입력부(105)를 통해 검출되는 신호가 자가진단 버튼(309)의 선택으로 판단되면 음성 출력부(115)를 통해 "자가진단을 시작합니다."라는 음성 안내 메시지를 출력함과 동시에 제반적인 동작 상태를 점검한다.

상기 동작 상태의 점검결과 이상이 없으면 음성 출력부(115)를 통해 "이상이 없습니다."라는 음성 안내 메시지를 출력하고, 임의의 부분에 이상이 있을 경우 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "본체이상"을 일 예를 들어 적색으로 점등시킴과 동시에 음성 출력부(115)를 통해 "본체에 이상이 있습니다. 서비스 문의바랍니다."라는 음성 안내 메시지를 반복적으로 출력한다.

또한, 제어부(107)는 버튼입력부(105)를 통해 제1기능버튼부(303)에 구비되는 좌(우)온열 버튼의 선택이 검출되는 경우 좌(우)온열 버튼의 눌림 횟수에 따라 12시간, 8시간, 4시간을 설정하며 그에 따라 지시램프(307)에 구비되는 LED를 통해 설정시간을 표시한다.

동시에 음성 출력부(115)를 통해 "좌(우)온열을 시작합니다." 라는 안내 음성 메시지를 출력함과 동시에 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되어 있는 "좌온열 혹은 우온열"을 일 예를 들어 "주황색"으로 점등시킨다.

상기와 같이 좌온열, 우온열이 선택된 상태에서 제2기능버튼부(305)에 구비 되는 올림, 내림 버튼의 입력에 따라 온도를 설정한다.

이후, 제어부(107)는 좌온열 구동부(119) 및 우온열 구동부(212)를 통해 좌온열 발열장치 및 우온열 발열장치에 공급되는 전류량을 제어하여, 조합자극기의 온열이 이루어지도록 한다.

상기한 동작에 따라 설정된 시간이 경과하게 되면 온열 동작을 멈추고 음성 출력부(115)를 통해 "좌(우)온열이 끝났습니다."라고 안내하며 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 점등되었던 "좌(우)온열"을 소등시킨다.

온열 동작중 인터페이스부(103)를 통해 직렬 통신으로 인가되는 센서보드(200)의 8채널 신호를 분석하여 부분과열이 감지되는지를 판단하며, 특정 부분에서 부분과열 발생이 검출되면 커스텀 그래픽 디스플레이(330)를 통해 "부분과열" 을 일 예를 들어 적색으로 점등시킴과 동시에 음성 출력부(115)를 통해 "매트 부분 과열입니다. 매트를 확인해 주십시오." 라는 음성 안내 메시지를 반복해서 출력한다.

또한, 센서보드(200)로부터 인가되는 좌우 인체감지 데이터를 분석하여 일정시간 이상 인체가 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하도록 제어한다.

제1기능버튼부(303)에 구비되는 초장파 버튼이 눌려짐이 검출되면 제어부(107)는 눌려지는 횟수에 따라 15분, 10분, 5분 간격으로 동작 시간을 설정하며 그에 따라 LED를 점등시키고, 음성 출력부(115)를 통해 "초장파를 시작합니다." 라고 음성 안내 메시지를 출력하며, 동시에 커스텀 그래픽 디스플레이(300)에 구비되는 "초장파"를 일 예를 들어 파란색으로 점등한다.

그리고, 초장파 구동부(123)를 통해 초장파 발생기를 제어하여 설정된 시간동안 초장파가 발생되도록 한다.

설정된 시간이 경과하게 되면 제어부(107)는 초장파 구동부(123)를 제어하여, 초장파 발생 동작을 중지시키고 음성 출력부(115)를 통해 "초장파가 끝났습니다." 라는 음성 안내 메시지를 출력하며, 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 점등되어 있는 "초장파"를 소등시킨다.

또한, 제1기능버튼부(303)에 구비되는 음전위 버튼의 눌려짐이 검출되면 제어부(107)는 눌려지는 횟수에 따라 15분, 10분, 5분 간격으로 동작 시간을 설정하며 그에 따라 LED를 점등시키고, 음성 출력부(115)를 통해 "음전위를 시작합니다."라는 음성 안내 메시지를 출력하며, 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "음전위"를 일 예를 들어 파란색으로 점등시킨다.

그리고, 제어부(107)는 음전위 구동부(125)를 제어하여 설정된 시간동안 음전위 발생기로 하여금 음전위가 발생되도록 하며, 설정된 시간이 다 되면 음전위 발생 동작을 중지함과 동시에 음성 출력부(115)를 통해 "음전위가 끝났습니다."라고 음성 안내 메시지를 출력하며 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 점등되어 있는 "음전위"를 소등한다.

또한, 제1기능버튼부(303)내에 구비되는 취침등 버튼의 선택이 검출되면 음성 출력부(115)를 통해 "취침등을 시작합니다." 라는 음성 안내 메시지를 출력함과 동시에 취침등(311)을 점등시키고, 동시에 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 시계를 제외한 나머지 모든 디스플레이를 소등시킨다.

이때, 시계의 밝기는 흐려지도록 제어한다.

또한, 상기 취침등 버튼이 다시 한번 구동됨이 검출되면 음성 출력부(115)를 통해 "취침등이 끝났습니다." 라는 음성 안내 메시지를 출력함과 동시에 동작 중이던 모든 디스플레이를 다시 점등시키며 시계의 밝기를 다시 밝아지도록 제어한다.

제2기능버튼부(305)에 구비되는 설정모드, 시간/분 버튼의 선택이 검출되면 그에 따라 시간을 설정하고, 제1기능버튼부(303)에 구비되는 알람설정 버튼의 선택이 검출되면 제어부(107)는 음성 출력부(115)를 통해 "알람을 설정합니다."라는 음성 안내 메시지를 송출시키고, 커스텀 그래픽 디스플레이에 구비되는 "알람설정"을 깜빡거리도록 제어한다.

이때, 제2기능버튼부(305)에 구비되는 설정모드, 시간/분 버튼의 입력에 따라 알람시간을 설정하며, 알람설정의 완료되면 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 구비되는 "알람설정"을 초록색으로 점등시킨다.

이후, 시간의 진행에 따라 설정한 알람시간이 되면 제어부(107)는 음성 출력부(115)를 통해 "설정하신 알람시간입니다."라는 음성 안내 메시지를 출력하며, 이 과정에서 알람설정 버튼의 입력이 검출되면 알람을 해제하며, 커스텀 그래픽 디스플레이(330)에 점등되어 있는 "알람설정"을 소등한다.

상기한 설명 이외에 더 많은 기능과 제어 동작이 포함되나, 이에 대한 구체적인 동작에 대해서는 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 조합자극기의 각 부분에 대한 정확하 고 개별적인 온도의 측정을 통해 온열제어에 안정성 및 신뢰성을 제공하고, 부분 과열이 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 압력센서를 적용한 인체감지로 일정시간 이상 인체가 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하여 안정성을 높이고 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 커스텀 그래픽 디스플레이와 음성 안내 기능으로 사용자에게 시청각적인 동작 상태의 인식을 제공하여 사용에 편리성을 제공하며, 자가진단을 통해 이상 유무를 신속하고 정확하게 확인하여 그에 대한 정보를 사용자에게 제공함으로써, 조합자극기의 사용에 안정성과 신뢰성 및 편리성을 제공한다.

Claims (10)

1. 조합자극기에 있어서,

   상기 조합자극기의 동작을 시각적으로 지시하는 커스텀 그래픽 디스플레이가 구비되며, 기능 선택을 위한 각종 버튼 및 지시램프가 구비되는 조작패널과;

   상기 조합자극기에 설치되며, 온열기능이 동작되는 경우 각 위치별 독립적인 온도 정보와 인체의 사용여부를 수집하고, 이를 직렬 통신용 데이터로 가공하여 그에 대한 정보를 제어장치에 제공하는 센서보드와;

   조합자극기의 사용에 따라 선택되는 제반기능을 제어하고, 동작 상태를 조작패널에 구비되는 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지로 제공하며, 센서보드에서 직렬통신으로 제공되는 각 위치별 온도정보 및 인체의 사용여부 정보에 따라 조합자극기와의 연결여부 확인, 온열제어의 발열 전류량을 제어 및 동작 중지를 제어하는 제어장치를 포함하는 조합자극기 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 조작패널은 조합자극기의 작동 온/오프(켜짐/꺼짐) 선택신호를 출력하는 전원버튼과;

   조합자극기의 작동에서 음전위 발생 여부의 선택신호를 출력하는 음전위 버튼, 취침등 버튼, 좌(우)온열 기능의 선택신호를 출력하는 좌(우)온열 버튼, 초장파 발생 기능의 선택신호를 출력하는 초장파 버튼, 알람설정 버튼 및 인체 비접촉 전자파 차단스위치가 포함되는 제1기능버튼부와;

   좌(우)온열 온도의 설정 및 시간 설정 버튼이 포함되는 제2기능버튼부와;

   음전위, 좌(우)온열, 초장파 발생 기능이 선택되는 경우 선택된 기능이 실행되는 시간을 지시하는 지시램프와;

   조합자극기에 대하여 셀프 테스트를 실행시키는 자가진단버튼과;

   음성 안내 메시지의 출력을 활성화 혹은 비활성화로 선택시키는 음성안내 버튼과;

   조합자극기의 사용에 따른 제반적인 동작을 사용자가 편리하게 인식할 수 있도록 디스플레이하는 커스텀 그래픽 디스플레이를 포함하는 조합자극기 제어장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 지시램프는 고휘도의 LED 램프로 이루어지며, 음전위 발생 및 초장파 발생 동작 지속시간을 15분, 10분 5분으로 지시하며, 좌(우)온열 발생 동작 지속시간은 12시간, 8시간, 4시간으로 지시하는 조합자극기 제어장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 커스텀 그래픽 디스플레이는 2 내지 8개의 LED 조합으로 하나의 디스플레이 단위를 구성하며, 각 디스플레이 단위에 대해 펄스폭 변조방식을 사용하여 전원을 제어하는 조합자극기 제어장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 커스텀 그래픽 디스플레이는 전자파 차단 여부, 조합자극기와 제어장치의 연결여부, 부분 과열여부, 자가진단 결과, 현재 시간 정보, 좌(우)온열 설정 온도 및 현재 온도 정보, 음전위 발생여부, 초장파 발생 여부에 대한 정보를 문자 및 그래픽으로 디스플레이하는 조합자극기 제어장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 센서보드는 좌우 4 채널씩 8 채널에 각각 독립되게 장착되며, 장착되는 각 부분에 대한 개별 온도를 검출하는 디지털 방식의 온도센서와;

   좌우 각각 독립되게 장착되며, 장착되는 각 부분에서의 인체 압력을 검출하는 압력센서와;

   상기 각 온도센서 및 압력센서의 데이터를 독립적으로 수집하며, 수집된 8개의 온도 데이터 및 압력 데이터를 각 센서별로 구분되도록 패킷으로 가공하여 직렬 통신을 통해 제어장치에 전송하는 마이크로 프로세서를 포함하는 조합자극기 제어장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 마이크로 프로세서에 의해 각 센서별로 가공되는 온도 및 압력 데이터 패킷은 패킷의 시작, 채널 번호, 채널별 데이터, 패킷의 끝을 나타내는 데이터의 조합으로 구성되고, 온도 데이터 패킷은 1번 내지 8번 채널로 구성되며 압력 데이 터 패킷은 9번 내지 10번 채널로 구성되는 조합자극기 제어장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제어장치는 SMPS로 이루어지며, AC 110~230V/50~60Hz의 상용 전원을 각 부하요소에 필요한 전원으로 변환하여 공급하는 전원부와;

   RS-232로 이루어지며, 센서보드와 접속되어 센서보드에서 제공되는 각 위치별 개별적인 온도 측정정보 및 인체감지정보를 제어부에 직렬통신으로 인터페이스하는 인터페이스부와;

   상기 조작패널에 구비되는 기능 버튼의 선택을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부에 제공하는 버튼입력부와;

   버튼 입력부를 통해 검출되는 각종 기능을 제어하고, 인터페이스부를 통해 수집되는 8채널의 개별적 온도 데이터에 따라 각 위치별 온도를 독립적으로 제어하며, 인체감지 데이터가 설정된 일정시간 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료제어하며, 선택된 기능을 제어함에 따른 음성 안내, 커스텀 그래픽 디스플레이를 통한 지시를 제어하는 제어부와;

   제어부의 제어신호에 따라 선택된 기능 및 동작 상태를 지시하기 위하여 조작패널에 구비되는 램프의 점소등을 드라이브하는 램프 구동부와;

   제어부의 제어신호에 따라 조합자극기의 동작에 대하여 커스텀 그래픽으로 디스플레이하는 디스플레이 제어부와;

   제어부의 제어신호에 따라 조합자극기의 다양한 기능 선택과 동작에 대하여 음성 안내 메시지로를 출력하는 음성 출력부와;

   디스플레이 제어부의 제어에 따라 커스텀 그래픽 디스플레이를 드라이브하는 디스플레이 구동부와;

   제어부의 제어신호에 따라 좌(우)온열 발열장치에 공급되는 전류량을 드라이브하여 좌(우)온열 발열장치의 각 부분에 대한 발열량을 조절하는 좌(우)온열 구동부와;

   제어부의 제어신호에 따라 초장파 발생기의 동작을 드라이브하여 설정된 양의 초장파를 발생시키는 초장파 구동부와;

   제어부의 제어신호에 따라 음전위 발생기의 동작을 드라이브하여 설정된 양의 음전위를 발생시키는 음전위 구동부와;

   조합자극기의 접지판을 전원선중 중성선쪽으로 바이패스시키는 인체 비접촉 차단 방식으로 조합자극기에서 발생되는 전자파를 차단시키는 전자파 차단부를 포함하는 조합자극기 제어장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 전자파 차단부는 상용전원을 접속하는 중성선 구분 전처리 회로와;

   인체 비접촉 방식에 의한 접점의 스위칭에 따라 중성선을 접속하는 전자파 차단 스위치 및;

   중성선이 감지되면 0의 디지털 신호를 출력하고, 중성선이 감지되지 않으면 1의 디지털 신호를 출력하거나 또는 중성선이 감지되면 1의 디지털 신호를 출력하 고, 중성선이 감지되지 않으면 0의 디지털 신호를 출력시킬 수 있는 중성선 감지회로를 포함하는 조합자극기 제어장치.
10. 조합자극기의 제어방법에 있어서,

    대기모드에서 전원 온이 검출되면 조합자극기와 제어장치의 연결 상태를 확인하는 과정;

    조합자극기와 제어장치의 연결이 비정상적이면 그에 대한 정보를 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지를 출력하는 과정과;

    조합자극기와 제어장치의 연결이 정상적이면 지시램프를 점등시키고, 선택되는 기능을 검출하여 해당 기능 및 진행시간을 설정하는 과정과;

    선택된 기능을 실행하며, 기능중에 발생되는 이벤트에 대하여 커스텀 그래픽 디스플레이를 통해 지시함과 동시에 음성 안내 메시지를 출력하는 과정과;

    조합자극기에 구비되는 8채널의 디지털 온도센서의 독립적인 패킷을 수집하여 각 위치별 온도 데이터를 분석한 다음 전류량의 조정으로 위치별 발열량을 제어하는 과정;

    조합자극기에 구비되는 좌우 압력센서의 독립적인 패킷을 수집하여 조합자극기의 실질적인 사용 여부를 분석하며, 일정시간 이상 실질적인 사용이 감지되지 않으면 동작중인 기능을 종료하는 과정 및;

    설정된 시간이 경과하거나 전원 버튼의 오프가 검출되면 기능을 종료하고 대기모드로 진입하는 과정을 포함하는 조합자극기 제어방법.

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