KR101359384B1 - 인체용 저주파 자극장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력전압을 설정된 저전압의 DC 동작전압으로 변환하여 출력시키는 입력전원부와; 상기 입력전원부의 동작전압을 피킹이 없는 고전압 디지털 펄스신호로 변환하여 출력시키는 고전압발생 집적회로부와; 상기 고전압발생 집적회로부에 의해 변환된 고전압 디지털 펄스신호와 저전압의 저주파 자극신호를 결합하고 소전류형태의 인체자극신호로 증폭하여 출력시키는 자극신호결합부와; 상기 자극신호결합부로 인가되는 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 출력시키고 저주파 자극기의 설정된 기능을 제어하는 마이컴과; 상기 마이컴의 기능제어신호에 따라 자극신호결합부의 저주파 자극신호를 조절하는 저주파신호 조절부와; 상기 자극신호결합부로부터 출력되는 인체자극신호에 따라 접촉되어 있는 인체의 피부에 자극을 실행하는 전극패드부를 포함하는 인체용 저주파 자극장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명은 피킹이 없는 디지털방식의 고전압 펄스신호가 고전압발생 IC로부터 공급되어 저주파 자극신호를 생성하기 때문에 인체자극신호가 피시술자의 피부에 설계된 레벨대로 정확히 인가되므로 그에 따라 저주파 자극의 효율성을 극대화시키는 효과가 있다.

Description

인체용 저주파 자극장치{low frequency impulse device for a human body}

본 발명은 인체용 저주파 자극장치에 관한 것으로, 특히 인가된 DC 저전압을 고전압의 아날로그 펄스신호로 변환하는 고전압변환 트랜스포머를 제거한후 내부에 코일구조가 없는 고전압발생 IC로 대체 설치하여 고전압의 디지털 펄스신호를 내부회로에 제공하도록 하므로써, 저주파 자극의 효율성을 극대화시키는 인체용 저주파 자극장치에 관한것이다.

일반적으로 저주파 자극기는 신경계통이나 피부의 신경을 자극하여 물리적으로 전기적인 저주파신호를 인체에 인가함으로 해서 근육통증을 완화 시키거나 통증을 치료하는 전자침 역활을 하는 장치이다. 특히 상기와 같은 저주파 자극기는 전기자극에 의한 것이기때문에 시술시 중독성이 없으며, 상기와 같은 전기자극은 저전압에 의한 자극방법으로 보통 10~100볼트이하의 낮은 전압에서 0.5~300Hz의 저주파수대를 사용하고 있다.

여기서 상기와 같은 저주파 자극기와 관련된 선행기술로는 정판수외 1에 의해 출원등록된 한국등록 실용신안공보 제 20-0427527호(발명의 명칭: 저주파 자극기; 등록일자: 2006년 9월 21일)가 공지되어 있다.

그러면, 상기와 같은 종래 저주파 자극기를 도 1을 참고로 살펴보면, 상용전원 예컨대, 220 V의 교류전압을 저주파 자극기(70)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V로 강압 및 정류하여 출력시키는 입력전원부(71)와;

상기 입력전원부(71)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V 를 고전압 펄스신호 예컨대, DC 30 V ~ 150 V의 아날로그 펄스신호로 변환하여 출력시키고 다층의 인쇄회로기판(72A-C)에 일정공간을 차지한 상태로 설치되는 고전압변환 트랜스포머(73)와;

상기 고전압변환 트랜스포머(73)에 의해 변환된 고전압 펄스신호와 저전압의 저주파 자극신호를 결합하고 소전류형태의 인체자극신호를 증폭하여 생성하는 신호결합부(74)와;

상기 신호결합부(74)로 인가되는 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 출력시키고 저주파 자극기(70)의 설정된 기능을 제어하는 제어부(75)와;

상기 제어부(75)의 조절제어신호에 따라 신호결합부(74)의 저주파 자극신호를 조절하는 저주파신호 조절부(76)와;

상기 신호결합부(74)로부터 출력되는 인체자극신호에 따라 접촉되어 있는 인체의 피부에 자극을 실행하는 전극패드부(77)를 포함한다.

여기서, 상기 다층의 인쇄회로기판(72A-C)은 부피가 다른 부품에 비해 큰 고전압변환 트랜스포머(73)와 제어부(75) 등을 개별 부피로 인하여 같은 기판층에 배치할 수 없고 서로 다른 기판층에 배치한다.

또한, 상기 제어부(75)에는 사용자의 제어명령신호를 인가하는 키패널부(78)가 연결된다.

한편, 상기와 같은 종래 저주파 자극기의 동작은 먼저, 전극패드부(77)를 저주파 자극을 받을 피시술자의 피부에 밀착시키고 키패널부(78)의 시작버튼을 눌러주면 저주파 자극기(70)가 동작한다. 그러면, 상기 저주파 자극기(70)의 입력전원부(71)는 상용전원 예컨대, 220 V의 교류전압을 저주파 자극기(70)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V로 강압 및 정류하여 고전압변환 트랜스포머(73)로 출력시킨다. 그리고, 상기 고전압변환 트랜스포머(73)는 상기 입력전원부(71)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V 를 아날로그 방식으로 고전압 펄스신호 예컨대, DC 30 V ~ 150 V의 아날로그 펄스신호로 변환하여 신호결합부(74)로 출력시킨다.

이와 동시에 상기 저주파 자극기(70)의 제어부(75)는 시술자가 설정해 준 자극레벨에 따라 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 신호결합부(74)로 출력시킨다. 따라서, 상기 신호결합부(74)는 상기 고전압변환 트랜스포머(73)에 의해 변환된 고전압 펄스신호와 제어부(75)로부터 인가된 저전압의 저주파 자극신호를 결합하고 소전류형태의 인체자극신호를 증폭하여 생성한 후 전극패드부(77)로 출력시킨다. 그러면, 상기 전극패드부(77)는 신호결합부(74)로부터 출력되는 인체자극신호에 따라 접촉되어 있는 피시술자의 피부에 저주파 자극을 실행하므로 설정된 자극효과를 얻게한다.

이때 상기 제어부(75)는 상기 신호결합부(74)의 저주파 자극신호를 조절할 필요가 있을 경우 저주파신호 조절부(76)로 조절제어신호를 인가한다. 그러면, 상기 저주파신호 조절부(76)는 인가된 상기 제어부(75)의 조절제어신호에 따라 신호결합부(74)의 저주파 자극신호를 설정된 레벨로 조절하게된다. 그리고 상기와 같이 신호결합부(74)의 저주파 자극신호가 조절될 경우 전극패드부(77)를 통해 인가되는 전기자극도 조절된다.

그러나, 상기와 같은 종래 저주파 자극기는 저주파 자극기에 구비된 고전압변환 트랜스포머가 코일(L)이 권선된 형태의 구조이기 때문에 고전압의 아날로그 펄스신호를 생성할 시 고전압변환 트랜스포머의 코일(L)값에 의해 도 2에 도시된 바와같이 상기 펄스신호에 피킹(Peaking)이 발생하는데, 이러한 피킹(“P”)에 의한 강한 자극으로 피시술자가 반복적으로 놀라게 되므로 그에 따라 저주파 자극기의 시술효과를 매우 저하시켰으며, 또한, 상기 고전압변환 트랜스포머가 다른 부품에 비해 부피가 크기 때문에 배치설계가 용이하지 않기 때문에 다층 인쇄회로기판의 설계에 많은 어려움을 주므로 그에 따라 저주파자극기의 공간설계성도 상당히 저하시킨다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 피킹이 없는 디지털방식의 고전압 펄스신호가 고전압발생 IC로부터 공급되어 저주파 자극신호를 생성하는 방식이기 때문에 인체자극신호가 피시술자의 피부에 설계된 레벨대로 정확히 인가되는 인체용 저주파 자극장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부피가 적은 고전압발생 IC를 저주파 자극장치의 인쇄회로기판상에 마이컴과 함께 동일한 기판층상에 배치시킬 수 있기 때문에 공간설계되는 다층 인쇄회로기판을 간편하게 설계할 수 있으므로 그에 따라 저주파 자극장치의 공간설계성도 상당히 향상시키는 인체용 저주파 자극장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인체용 저주파 자극 장치에 있어서, 입력전압을 상기 인체용 저주파 자극 장치의 동작전압으로 변환하는 입력전원부와;

상기 동작전압을 피킹 파형이 없는 고전압 디지털 펄스신호로 변환하여 출력하는 고전압발생 집적회로부와;

상기 고전압 디지털 펄스신호와 저전압의 저주파 자극신호를 결합하여 소전류형태의 인체자극신호를 생성하고, 상기 인체자극신호를 증폭하여 출력하는 자극신호결합부와;

상기 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 상기 자극신호결합부로 인가하고, 상기 저주파 자극신호의 레벨을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴과;

상기 제어신호에 따라 상기 자극신호결합부로 인가되는 상기 저주파 자극신호의 레벨을 조절하는 저주파신호 조절부와;

상기 자극신호결합부로부터 출력되는 인체자극신호에 따라 인체의 피부에 자극을 전달하는 전극패드부를 포함하는 인체용 저주파 자극 장치를 제공한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 인가된 DC 저전압을 고전압의 아날로그 펄스신호로 변환하는 고전압변환 트랜스포머를 제거한후 내부에 코일구조가 없는 고전압발생 IC로 대체 설치하여 고전압의 디지털 펄스신호를 내부회로에 제공하도록 하므로써, 피킹이 없는 디지털방식의 고전압 펄스신호가 고전압발생 IC로부터 공급되어 저주파 자극신호를 생성하는 방식이기때문에 인체자극신호가 피시술자의 피부에 설계된 레벨대로 정확히 인가되므로 그에 따라 저주파 자극의 효율성을 극대화시키는 효과가 있다.

상기와 같은 본 발명은 부피가 적은 고전압발생 IC를 저주파 자극장치의 인쇄회로기판상에 마이컴과 함께 동일한 기판층상에 배치시킬 수 있기 때문에 공간설계되는 다층 인쇄회로기판을 간편하게 설계할 수 있으므로 그에 따라 저주파 자극장치의 공간설계성도 상당히 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 종래 저주파 자극기를 간략하게 설명하는 설명도.
도 2는 종래 저주파 자극기의 고전압변환 트랜스포머에 의해 발생된 피킹파형을 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명에 의한 인체용 저주파 자극장치를 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명장치의 고전압발생 IC에 의해 피킹이 클리핑된 파형을 설명하는 설명도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 입력전압을 설정된 저전압의 DC 동작전압으로 변환하여 출력시키는 입력전원부(1)와;

상기 입력전원부(1)의 동작전압을 피킹이 없는 고전압 디지털 펄스신호로 변환하여 출력시키는 고전압발생 집적회로부(2)와;

상기 고전압발생 집적회로부(2)에 의해 변환된 고전압 디지털 펄스신호와 저전압의 저주파 자극신호를 결합하고 소전류형태의 인체자극신호로 증폭하여 출력시키는 자극신호결합부(3)와;

상기 자극신호결합부(3)로 인가되는 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 출력시키고 저주파 자극장치(4)의 설정된 기능을 제어하는 마이컴(5)과;

상기 마이컴(5)의 기능제어신호에 따라 자극신호결합부(3)의 저주파 자극신호를 조절하는 저주파신호 조절부(6)와;

상기 자극신호결합부(3)로부터 출력되는 인체자극신호에 따라 접촉되어 있는 인체의 피부에 자극을 실행하는 전극패드부(7)를 포함한다.

그리고 상기 입력전원부(1)는 건전지 혹은 아답터의 출력전압을 파형정형하여 출력시키거나 또는 상용전원 예컨대, 220 V의 교류전압을 저주파 자극장치(4)의 DC 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V로 강압 및 정류하여 출력시킨다.

또한, 상기 고전압발생 집적회로부(2)는 입력전원부(1)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V 를 디지털방식의 고전압 펄스신호 예컨대, DC 30 V ~ 150 V의 디지털 펄스신호로 변환하여 출력시킨다.

여기서, 상기 마이컴(5)은 피시술자에게 인가되는 인체자극신호의 패턴을 3D의 색채그래프형태로 표시하는 디스플레이(8)가 연결된다.

더 나아가 마이컴(5)은 인체자극신호가 피시술자에게 인가되는 동안 피시술자가 심리적으로 안정이 유지하도록 피시술자가 선정한 음악을 재생시켜주는 마이크로폰(9)이 연결된다.

또한, 상기 마이컴(5)에는 사용자의 제어명령신호를 인가하는 키패널부(10)가 연결된다.

한편, 상기 고전압발생 집적회로부(2)는 부피가 작기때문에 저주파 자극장치(4)의 인쇄회로기판(11)상에 마이컴(5)과 함께 동일한 기판층상에 배치시키고 다른 저주파 자극장치(4)의 작은 구성요소들 예컨대, 자극신호결합부(3), 저주파신호 조절부(6) 등은 다른 편의 기판층상에 함께 배치시켜 인쇄회로기판(11)의 공간설계의 효율을 높일 수 있다.

여기서, 종래에는 고전압발생수단인 고전압변환 트랜스포머의 부피가 매우 커서 마이컴(5)과 함께 동일한 기판층에 배치할 수가 없어 각각 다른 기판층에 배치해야하기 때문에 공간설계를 하는데 매우 많은 제약이 따랐지만, 고전압발생 집적회로부(2)는 부피가 매우 작아서 마이컴(5)과 함께 동일한 기판층에 배치시킬 수가 있기 때문에 상기와 같이 공간설계 효율을 상당히 높일 수가 있다.

다음에는 상기와 같은 본 발명 장치의 작용, 효과를 설명한다.

본 발명의 장치를 사용하려면, 먼저, 전극패드부(7)를 저주파 자극을 받을 피시술자의 피부에 밀착시키고 키패널부(10)의 시작버튼을 눌러주면 저주파 자극장치(4)가 동작한다. 그러면, 상기 저주파 자극장치(4)의 입력전원부(1)는 상용전원 예컨대, 220 V의 교류전압을 저주파 자극장치(4)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V로 강압 및 정류하여 고전압발생 집적회로부(2)로 출력시킨다. 여기서, 상기 입력전원부(1)는 입력단에 건전지 혹은 아답터가 연결되어 있을 경우 해당 입력전압을 파형정형하여 동작전압으로 출력시킬 수도 있다.

그리고, 상기 고전압발생 집적회로부(2)는 입력전원부(1)의 동작전압 예컨대, DC 1~ 10 V 를 디지털방식의 고전압 펄스신호 예컨대, DC 30 V ~ 150 V의 디지털 펄스신호로 변환하여 자극신호결합부(3)로 출력시킨다.

이와동시에 상기 저주파 자극장치(4)의 마이컴(5)은 시술자가 설정해 준 자극레벨에 따라 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 자극신호결합부(3)로 출력시킨다.

이때, 상기 고전압발생 집적회로부(2)가 자극신호결합부(3)로 인가시키는 고전압 펄스신호에는 해당 전압을 반도체소자를 통한 디지털 방식으로 처리하였기 때문에 종래의 고전압변환 트랜스포머와 같은 코일값에 전혀 영항을 받을 필요가 없어 도 4에 도시된 바와같이 피킹(Peaking)이 발생되지 않는다(도 4의 “n”참조).

따라서, 상기 자극신호결합부(3)는 상기 고전압발생 집적회로부(2)에 의해 변환된 고전압 디지털 펄스신호와 마이컴(5)으로부터 인가된 저전압의 저주파 자극신호를 결합하고 소전류형태의 인체자극신호로 증폭하여 생성한 후 전극패드부(7)로 출력시킨다.

그러면, 상기 전극패드부(7)는 자극신호결합부(3)로부터 출력되는 피킹이 없는 인체자극신호에 따라 접촉되어 있는 피시술자의 피부에 저주파 자극을 실행하므로 설정된 자극효과를 얻게한다.

이 과정에서 상기 마이컴(5)은 상기 자극신호결합부(3)의 저주파 자극신호를 조절할 필요가 있을 경우 저주파신호 조절부(6)로 조절제어신호를 인가한다. 그러면, 상기 저주파신호 조절부(6)는 인가된 상기 마이컴(5)의 조절제어신호에 따라 자극신호결합부(3)의 저주파 자극신호를 설정된 레벨로 조절하게된다. 그리고 상기와 같이 자극신호결합부(3)의 저주파 자극신호가 조절될 경우 전극패드부(7)를 통해 인가되는 전기자극도 조절된다.

한편, 상기와 같은 저주파 자극 실행과정중에 상기 마이컴(5)은 피시술자에게 인가되는 인체자극신호의 패턴을 디스플레이(8)를 통해 3D의 색채그래프형태로 표시하므로 피시술자나 시술자로 하여금 저주파 자극 실행과정을 사실감있게 처리할 수 도 있다.

더 나아가, 상기 마이컴(5)은 인체자극신호가 피시술자에게 인가되는 동안 피시술자가 심리적으로 안정이 유지하도록 피시술자가 선정한 음악을 마이크로폰(9)을 통해 재생시켜 줄 수도 있다.

이에 더하여, 상기 고전압발생 집적회로부(2)는 부피가 작기때문에 본 발명의 저주파 자극장치(4)의 인쇄회로기판(11)상에 마이컴(5)과 함께 동일한 기판층상에 배치시키고 다른 저주파 자극장치(4)의 작은 구성요소들 예컨대, 자극신호결합부(3), 저주파신호 조절부(6) 등은 다른 편의 기판층상에 함께 배치시켜 인쇄회로기판(11)의 공간설계의 효율을 높일 수 있다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 종래에는 고전압발생수단인 고전압변환 트랜스포머의 부피가 매우 커서 마이컴(5)과 함께 동일한 기판층에 배치할 수가 없어 각각 다른 기판층에 배치해야하기 때문에 공간설계를 하는데 매우 많은 제약이 따랐지만, 고전압발생 IC(2)는 부피가 매우 작아서 마이컴(5)과 함께 동일한 기판층에 배치시킬 수가 있기 때문에 상기와 같이 공간설계 효율을 상당히 높일 수가 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 피킹이 없는 디지털방식의 고전압 펄스신호가 고전압발생 IC로부터 공급되어 저주파 자극신호를 생성하는 방식이기때문에 인체자극신호를 피시술자의 피부에 설계된 레벨대로 정확히 인가시킬 수 있고, 또한, 부피가 적은 고전압발생 IC를 저주파 자극장치의 인쇄회로기판상에 마이컴과 함께 동일한 기판층상에 배치시킬 수 있기 때문에 공간설계되는 다층 인쇄회로기판을 간편하게 설계할 수도 있다.

1 : 입력전원부 2 : 고전압발생 집적회로부
3 : 자극신호결합부 4 : 저주파 자극장치
5 : 마이컴 6 : 저주파신호 조절부
7 : 전극패드부 8 : 디스플레이
9 : 마이크로폰 10: 키패널부
11: 인쇄회로기판
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (4)

1. 인체용 저주파 자극 장치에 있어서,
   입력전압을 상기 인체용 저주파 자극 장치의 동작전압으로 변환하는 입력전원부와;
   상기 동작전압을 피킹 파형이 없는 고전압 디지털 펄스신호로 변환하여 출력하는 고전압발생 집적회로부와;
   상기 고전압 디지털 펄스신호와 저전압의 저주파 자극신호를 결합하여 소전류형태의 인체자극신호를 생성하고, 상기 인체자극신호를 증폭하여 출력하는 자극신호결합부와;
   상기 저전압의 저주파 자극신호를 생성하여 상기 자극신호결합부로 인가하고, 상기 저주파 자극신호의 레벨을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴과;
   상기 제어신호에 따라 상기 자극신호결합부로 인가되는 상기 저주파 자극신호의 레벨을 조절하는 저주파신호 조절부와;
   상기 자극신호결합부로부터 출력되는 인체자극신호에 따라 인체의 피부에 자극을 전달하는 전극패드부를 포함하는 인체용 저주파 자극 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 인체자극신호의 패턴을 3D 그래프형태로 표시하는 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 저주파 자극 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 피부에 자극이 전달되는 동안 피시술자가 선정한 음악을 재생하는 마이크로폰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 저주파 자극 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 고전압발생 집적회로부는 상기 마이컴과 함께 인쇄회로기판의 동일한 기판층에 배치되는 것을 특징으로 하는 인체용 저주파 자극 장치.

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