KR101398124B1 - Implant for wireless communication, and communication system thereof - Google Patents

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KR101398124B1 KR1020140006545A KR20140006545A KR101398124B1 KR 101398124 B1 KR101398124 B1 KR 101398124B1 KR 1020140006545 A KR1020140006545 A KR 1020140006545A KR 20140006545 A KR20140006545 A KR 20140006545A KR 101398124 B1 KR101398124 B1 KR 101398124B1
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Abstract

The present invention relates to a plastic prosthesis for a wireless communication and a communication system using the same. The plastic prosthesis for the wireless communication according to an embodiment of the present invention comprises: a voice signal acquiring part accommodated between a craniofacial bone and periost and having one side fixed at the craniofacial bone and the other side facing a masticatory muscle or a temporal muscle for acquiring a voice signal from a user; a communication part for transmitting the voice signal to an external communication device and receiving a response signal corresponding to the voice signal from the external communication signal; a controller for establishing a data communication with the external communication device, making the communication part transmit the voice signal and converting the response signal into a vibration signal; and an output part for outputting the vibration signal by using a bone conduction method. Therefore, the present invention communicates data with the external communication device by using the plastic prosthesis, so need not use other special mike or speaker.

Description

무선통신용 성형보형물 및 이를 이용한 통신시스템{IMPLANT FOR WIRELESS COMMUNICATION, AND COMMUNICATION SYSTEM THEREOF}[0001] IMPLANT FOR WIRELESS COMMUNICATION, AND COMMUNICATION SYSTEM THEREOF [0002]

본 발명은 무선통신용 성형보형물 및 이를 이용한 통신시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얼굴뼈와 얼굴근육 사이에 임플란트되는 통신장치에 관한 기술이 개시된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a molded implant for wireless communication and a communication system using the same, and more particularly, to a communication device that is implanted between a facial bone and a facial muscle.

차세대 컴퓨팅 기술로는 유비쿼터스 개념과 유사한 다양한 연구들이 각 분야에서 구현되고 또한 전략적으로 통합됨으로써 미래의 유비쿼터스 사회를 구축하기 위한 연구가 이뤄지고 있다. 최근에는 입는 컴퓨터(Wearable computer)를 옷이나 안경처럼 착용할 수 있게 하여 컴퓨터를 인간 몸의 일부로 만드는 기술이 개발되고 있다. 향후에는 이식형 컴퓨터(implant computer) 기술로의 발전이 예상되고 있다.In the next generation computing technology, various researches similar to the ubiquitous concept are implemented in each field and are strategically integrated so that studies are being conducted to build a future ubiquitous society. In recent years, technologies have been developed to make a computer a part of the human body by allowing a wearable computer to be worn like clothes or glasses. Future development of implant computer technology is expected.

성형보형물은 실리콘 재질로 코나, 턱, 이미 등의 뼈와 뼈막 사이에 삽입되는 보형물이다. 주로 얼굴뼈 중 움푹 들어간 곳을 보형물로 채움으로써 미적인 효과를 가져올 수 있다. 한편, 임플란트와 관련하여 종래의 기술 중 대한민국 공개실용신안공보 제20-2008-0002026호(2008. 06. 23 공개)는 "치아에 장착 골전도 보청기"에 관한 것으로, 인체의 두부뼈에 진동자의 진동을 통하여 음성신호를 자각하여 인식할 수 있도록 하는 골전도 스피커 기술을 이용하여, 보청기를 치아에 착용하는 기술이 개시되어 있다.Molded implants are silicone implants that are inserted between the bones of the nose, chin, and alveolar bone. It can be aesthetic effect by filling the depressions of the face bones with the implant. On the other hand, among the conventional techniques related to implants, the Korean Utility Model Publication No. 20-2008-0002026 (published on June 23, 2008) discloses a bone conduction hearing aid attached to a tooth, Discloses a technique of wearing a hearing aid in a tooth by using a bone conduction speaker technology that allows a voice signal to be recognized and recognized through vibration.

그러나, 상기 종래의 기술의 경우 단순히 음성신호를 진동신호로 변환하여 골전도 방식으로 전달하는 단순한 방식이므로, 외부 통신기기와 데이터 통신이 가능한 기술의 필요성이 대두되고 있다.However, in the case of the conventional technique, since the voice signal is simply converted into a vibration signal and transmitted in a bone conduction manner, there is a need for a technique capable of data communication with an external communication device.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적인 과제는, 뼈와 뼈막 사이에 삽입되는 보형물을 통해 외부의 통신장치와 무선통신이 가능하며, 수신된 신호를 뼈를 통해 골전도 방식으로 전달할 수 있으며, 자가 발전이 가능한 무선통신용 성형보형물 및 이를 이용한 통신시스템을 제공하기 위함이다.It is a technical object of the present invention to provide a bone conduction device capable of wireless communication with an external communication device through a bone implant inserted between a bone and a bone membrane and can transmit a received signal through a bone in a bone conduction manner, And a communication system using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물은, 얼굴뼈와 뼈막 사이에 수용되되, 일 측이 상기 얼굴뼈에 고정되고, 타 측이 저작근 또는 측두근과 대향하며, 사용자로부터 음성신호를 획득하는 음성신호 획득부와, 상기 음성신호를 외부 통신장치로 전송하고, 상기 외부 통신장치로부터 상기 음성신호에 대응하는 응답신호를 수신하는 통신부와, 상기 외부 통신장치와 데이터 통신을 설정하고, 상기 통신부를 통해 상기 음성신호를 전송하도록 하며, 상기 응답신호를 진동신호로 변환하는 제어부와, 상기 진동신호를 골전도 방식으로 출력하는 진동신호 출력부를 포함한다.A molded implant for wireless communication according to an embodiment of the present invention includes a body cavity for receiving a voice signal from a user, the body cavity being accommodated between a facial bone and a bone membrane, wherein one side is fixed to the face bone and the other side is opposite to a masticatory or temporal muscle, A communication unit for transmitting the voice signal to an external communication device and receiving a response signal corresponding to the voice signal from the external communication device; and a communication unit for establishing data communication with the external communication device, A control unit for converting the response signal into a vibration signal, and a vibration signal output unit for outputting the vibration signal in a bone conduction manner.

또한, 상기 음성신호 획득부는 상기 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해지는 순간부터 상기 압력이 해제되는 순간까지 상기 사용자의 음성신호를 획득하고, 상기 제어부는 상기 저작근 또는 측두근을 통해 가해지는 압력 패턴을 이용하여, 상기 음성신호를 획득하거나 상기 음성신호를 전송하거나 상기 응답신호를 진동신호로 변환할 수 있다.In addition, the voice signal obtaining unit obtains the voice signal of the user from the instant when the pressure is applied through the masticatory muscle or the temporal muscle to the moment when the pressure is released, and the control unit uses the pressure pattern applied through the masticatory or temporal muscle Thereby obtaining the voice signal, transmitting the voice signal, or converting the response signal into a vibration signal.

또한, 상기 저작근 또는 측두근이 수축시 가해지는 압력을 전기로 변환하는 압전발전부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a piezoelectric power generator for converting the pressure applied to the masticatory muscle or the temporal muscle during contraction into electricity.

또한, 상기 성형보형물은 턱뼈 내부의 공간에 수용되며, 일 측이 뼈막 내부의 뼈에 고정될 수 있다.In addition, the molded implant is accommodated in a space inside the jawbone, and one side thereof can be fixed to the bone inside the pelvis.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신시스템은, 외부 통신장치와, 사용자로부터 음성신호를 획득하는 음성신호 획득부와, 상기 음성신호를 상기 외부 통신장치로 전송하고, 상기 외부 통신장치로부터 상기 음성신호에 대응하는 응답신호를 수신하는 통신부와, 상기 외부 통신장치와 데이터 통신을 설정하고, 상기 통신부를 통해 상기 음성신호를 전송하도록 하며, 상기 응답신호를 진동신호로 변환하는 제어부와, 상기 진동신호를 골전도 방식으로 출력하는 진동신호 출력부를 포함하며, 얼굴뼈와 뼈막 사이에 수용되되, 일 측이 상기 얼굴뼈에 고정되고, 타 측이 저작근 또는 측두근과 대향하는 무선통신용 성형보형물을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a communication system using a molded implant for wireless communication, comprising: an external communication device; a voice signal acquisition unit for acquiring a voice signal from a user; A communication unit for receiving a response signal corresponding to the voice signal from an external communication device; a data communication setting unit for setting data communication with the external communication device and transmitting the voice signal through the communication unit; And a vibration signal output unit for outputting the vibration signal in a bone conduction manner, wherein the vibration signal output unit is provided between the facial bone and the osteoclast, wherein one side is fixed to the facial bone, and the other side is a masticatory or temporal muscle opposing radio communication Molded implants.

이에 따라, 성형보형물을 이용하여 외부의 통신기기와 데이터 통신을 함으로써 별도의 마이크나 스피커를 사용하지 않을 수 있다. 또한, 골전도 방식으로 소리를 전달함으로써 외부의 소리를 장애 없이 전달받을 수 있다. 또한, 자가 발전을 함으로써 반영구적으로 사용할 수 있다.As a result, a separate microphone or speaker can be avoided by performing data communication with an external communication device using the molded implant. In addition, by delivering sound in a bone conduction manner, external sound can be delivered without obstruction. Also, it can be semi-permanently used by self-power generation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 따른 통신 시스템에 포함되는 무선통신용 성형보형물의 세부 구성도,
도 3은 도 1에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신 시스템에서 음성신호를 외부 통신장치로 전송하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 도 1에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신 시스템에서 외부 통신장치로부터 음성신호에 대응하는 응답신호를 진동신호로 출력하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 도 1에 따른 무선통신용 성형보형물의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 예시도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물의 구성도,
도 7은 도 6에 따른 무선통신용 성형보형물에서 압전 발전하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a configuration diagram of a communication system using a molded implant for wireless communication according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a molded implant for wireless communication included in the communication system according to FIG.
3 is an exemplary view for explaining transmission of a voice signal to an external communication device in a communication system using the molded implant for wireless communication according to FIG.
Fig. 4 is an illustration for explaining output of a response signal corresponding to a voice signal from an external communication apparatus as a vibration signal in the communication system using the molded implant for wireless communication according to Fig. 1; Fig.
Fig. 5 is an exemplary view for explaining another embodiment of the molded implant for radio communication according to Fig. 1, Fig.
6 is a configuration diagram of a molded implant for radio communication according to another embodiment of the present invention.
Fig. 7 is an exemplary view for explaining piezoelectric power generation in the radio communication forming implant according to Fig. 6; Fig.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used are terms selected in consideration of the functions in the embodiments, and the meaning of the terms may vary depending on the user, the intention or the precedent of the operator, and the like. Therefore, the meaning of the terms used in the following embodiments is defined according to the definition when specifically defined in this specification, and unless otherwise defined, it should be interpreted in a sense generally recognized by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a communication system using a molded implant for wireless communication according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물를 이용한 통신 시스템은 외부 통신장치(30) 및 무선통신용 성형보형물(100)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a communication system using a molded implant for wireless communication according to an embodiment of the present invention includes an external communication device 30 and a wireless communication molded implant 100.

외부 통신장치(30)는 무선통신용 성형보형물(100)과 네트워크 통신이 가능한 단말기이다. 예를 들어 고정형 POS(point of sales) 단말기, 키오스크(Kiosk), 데스크탑과 같은 고정형 단말기이거나 이동형 POS(point of sales) 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, 노트북과 같은 이동형 단말기일 수 있다. 이 경우, 외부 통신장치(30)는 무선통신용 성형보형물(100)과 블루투스와 같은 근거리 무선통신을 할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The external communication device 30 is a terminal capable of network communication with the molded implant 100 for wireless communication. For example, a stationary terminal such as a fixed point of sale (POS) terminal, a kiosk or a desktop, or a mobile terminal such as a portable POS (point of sale) terminal, a smart phone, a tablet PC, a PDA or a notebook. In this case, the external communication device 30 can perform short-range wireless communication such as Bluetooth with the molded implant 100 for wireless communication, but is not limited thereto.

또한, 외부 통신장치(30)는 무선통신용 성형보형물(100)로부터 음성신호를 수신하여 이를 인식할 수 있다. 예를 들어, STT(Speak to Text) 모듈을 이용하여 성형보형물(100)로부터 수신되는 음성신호에 포함된 음성을 문자로 변환하여 음성을 인식할 수 있다. 이 경우, 외부 통신장치(30)는 인식된 음성신호로부터 질의어를 추출할 수 있다.In addition, the external communication device 30 can receive a voice signal from the molded implant 100 for wireless communication and recognize the voice signal. For example, the voice included in the voice signal received from the molded implant 100 can be converted into a character by using the STT (Speak to Text) module to recognize the voice. In this case, the external communication device 30 can extract the query word from the recognized voice signal.

또한, 외부 통신장치(30)는 인터넷 서버(도시하지 않음)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 통신장치(30)가 성형보형물(100)로부터 수신된 음성신호의 질의어를 추출하는 경우, 인터넷을 통해 검색을 하여 응답신호를 생성할 수 있다. 응답신호는 음성신호에 포함된 질의어에 대한 답변을 의미한다. 사용자의 음성신호에 포함된 질의어가 현재 위치정보, 뉴스, 연락처 등에 관한 경우, 기 설정된 데이터베이스를 이용하거나 인터넷 서버의 검색엔진을 이용하여 응답신호를 생성할 수 있다.Also, the external communication device 30 may be connected to an Internet server (not shown). For example, when the external communication device 30 extracts a query term of a voice signal received from the molded implant 100, it can search through the Internet to generate a response signal. The response signal means an answer to a query term included in the voice signal. When the query term included in the user's voice signal is related to the current location information, news, contact, etc., a response signal can be generated using a predetermined database or a search engine of the Internet server.

무선통신용 성형보형물(100)은 얼굴뼈 중 저작근 또는 측두근의 근육(12)으로 감싸지는 곳의 뼈(10)에 형성된다. 예를 들어, 얼굴뼈 중 관자놀이 부분의 움푹파인 부분(①)이나, 아래턱뼈 측면에 최후방의 가장 튀어나온 부위의 앞쪽으로 상대적으로 들어간 부분(②)에 형성될 수 있다. 구체적으로 무선통신용 성형보형물(100)은 실리콘 재질로 형성되어 뼈(10)와 뼈막(11) 사이에 수용된다. 이 경우, 일 측이 뼈막(11) 내부의 뼈에 고정되고 타 측이 저작근 또는 측두근과 대향하도록 형성된다. 이 경우, 무선통신용 성형보형물(100)의 일 측은 나사 등을 통해 뼈(10)에 임플란트되는 금속재질의 진동판으로 형성되어 골전도를 가능하게 한다.The radiopaque implant 100 is formed on the bone 10 where it is wrapped with muscles 12 of the masticatory or temporal muscles of the facial bones. For example, it may be formed in the recessed portion (1) of the temple portion of the facial bone or in a portion (2) relatively protruding forward of the most protruding portion on the side of the lower jaw. Specifically, the molded radiating implant 100 is formed of a silicone material and is received between the bone 10 and the bone membrane 11. In this case, one side is fixed to the bone inside the bone membrane 11 and the other side is formed to face the masticatory or temporal muscle. In this case, one side of the radioactive-communication-molded implant 100 is formed of a metal diaphragm implanted in the bone 10 through a screw or the like to enable bone conduction.

예를 들어, 무선통신용 성형보형물(100)을 관자놀이 부분에 삽입하는 경우, 머리의 피부(13) 및 근육(12)을 일정 길이로 절개하고 내부의 뼈막(11)을 절개하여 뼈(10)와 분리시켜 공간을 형성한다. 이 후, 뼈(10)와 뼈막(11) 내에 형성된 공간에 무선통신용 성형보형물(100)을 삽입하고, 금속판이 형성된 부분을 뼈(10) 측으로 임플란트시켜 고정시킬 수 있다.For example, when the molded implant 100 for radio communication is inserted into the temple, the skin 13 and the muscle 12 of the head are cut to a predetermined length and the inner osteophyte 11 is cut to form the bone 10 Thereby forming a space. Thereafter, the molded implant 100 for radio communication is inserted into the space formed in the bone 10 and the bone membrane 11, and the portion where the metal plate is formed can be implanted and fixed to the bone 10 side.

또한, 무선통신용 성형보형물(100)을 턱뼈의 측면에 삽입하는 경우, 입안의 피부(13) 및 근육(12)을 일정 길이로 절개하고 내부의 뼈막(11)을 절개하여 뼈(10)와 뼈막(11)을 분리시켜 공간을 형성한다. 이 후, 뼈(10)와 뼈막(11) 내에 형성된 공간에 무선통신용 성형보형물(100)을 삽입하고, 진동판이 형성된 부분을 뼈(10) 측으로 임플란트시켜 고정시킬 수 있다.In the case of inserting the molded implant 100 for radio communication into the side of the jaw bone, the skin 13 and the muscles 12 of the mouth are cut to a predetermined length and the inside of the bone membrane 11 is cut to form the bone 10, (11) are separated to form a space. Thereafter, the molded implant 100 for radio communication is inserted into the space formed in the bone 10 and the bone membrane 11, and the portion where the diaphragm is formed can be implanted and fixed to the bone 10 side.

또한, 무선통신용 성형보형물(100)은 턱뼈의 내측 공간(③)에 수용될 수 있다. 즉, 아래턱 뼈(10)의 경우 입술 아래쪽으로 턱뼈(10)의 중앙부위의 하측 후방으로, 뼈가 'U'자 형태인 것의 후방에 내부 공간이 비어있게 된다. 이 경우, 아래턱의 피부(13) 및 근육(12)을 아래턱뼈 후방으로 절개하고 내부의 뼈막(11)을 절개하여 뼈(10)와 뼈막(11)을 분리시켜 공간을 형성한다. 이 후, 뼈(10)와 뼈막(11) 내에 형성된 공간에 무선통신용 성형보형물(100)을 삽입하고, 진동판이 형성된 부분을 뼈(10) 측으로 임플란트시켜 고정시킬 수 있다. 이 경우, 추가적으로 성대 근처의 피부 조직에 소형 마이크(40)가 삽입되고, 무선통신용 성형보형물(100)와 마이크(40)는 전선(41)을 이용하여 연결된다. 이에 따라, 사람의 음성신호를 정확하게 획득하는 것이 가능하다.In addition, the molded implant 100 for radio communication can be accommodated in the inner space (3) of the jawbone. That is, in the case of the lower jaw 10, the inner space is vacated at the rear side of the lower part of the middle part of the jawbone 10 below the lip and behind the bone having the U shape. In this case, the lower skin 13 and the muscles 12 are cut into the back of the lower jaw, and the inner bone membrane 11 is cut to separate the bone 10 and the bone membrane 11 to form a space. Thereafter, the molded implant 100 for radio communication is inserted into the space formed in the bone 10 and the bone membrane 11, and the portion where the diaphragm is formed can be implanted and fixed to the bone 10 side. In this case, a small microphone 40 is further inserted into the skin tissue near the vocal fold, and the molded implant 100 for radio communication and the microphone 40 are connected using the electric wire 41. Thus, it is possible to accurately obtain a human voice signal.

또한, 무선통신용 성형보형물(100)은 사용자로부터 음성신호를 획득하여 외부 통신장치(30)로 전송한다. 또한, 무선통신용 성형보형물(100)은 외부 통신장치(30)로부터 음성신호에 대응한 응답신호를 수신한다. 또한, 무선통신용 성형보형물(100)은 응답신호를 진동신호로 변환하여 이를 하우징(10)을 통해 골전도 방식으로 출력한다. 이하, 도 2를 통해 무선통신용 성형보형물(100)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
In addition, the molded implant for wireless communication 100 acquires a voice signal from a user and transmits the voice signal to the external communication device 30. [ Further, the molded implant 100 for wireless communication receives a response signal corresponding to a voice signal from the external communication device 30. [ The molded implant 100 for wireless communication converts a response signal into a vibration signal and outputs it through the housing 10 in a bone conduction manner. Hereinafter, the molded radiating implant 100 will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 도 1에 따른 통신 시스템에 포함되는 무선통신용 성형보형물의 세부 구성도이다.Fig. 2 is a detailed configuration diagram of a molded implant for wireless communication included in the communication system according to Fig. 1. Fig.

도 2를 참조하면, 무선통신용 임플란트 치아 연결장치(100)는 음성신호 획득부(110), 통신부(120), 진동신호 출력부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, an implant tooth connection apparatus 100 for wireless communication includes a voice signal acquisition unit 110, a communication unit 120, a vibration signal output unit 130, and a control unit 140.

음성신호 획득부(110)는 소형 녹음수단을 이용하여 사용자로부터 음성신호를 획득한다. 이 경우, 음성신호 획득부(110)는 사용자의 설정에 의해 음성 주파수를 다르게 설정할 수 있다. 무선통신용 성형보형물(100)은 얼굴뼈에 위치하므로 사용자의 음파를 수신할 수 있다. 음성신호 획득부(110)는 음성신호를 내부 메모리(도시하지 않음)에 저장할 수 있으며, 기 설정된 시간이 지나면 저장된 음성신호가 자동으로 삭제될 수 있다.The audio signal acquisition unit 110 acquires a voice signal from the user using the small recording means. In this case, the voice signal obtaining unit 110 can set the voice frequency differently according to the setting of the user. Since the radiopaque implant 100 is located in the face bone, it can receive the user's sound waves. The voice signal obtaining unit 110 may store a voice signal in an internal memory (not shown), and the stored voice signal may be automatically deleted after a predetermined time elapses.

또한, 음성신호 획득부(110)는 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해지는 순간부터 압력이 해제되는 순간까지 사용자의 음성신호를 획득할 수 있다. 음성신호 획득부(110)는 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해지는지 여부를 확인하기 위해 압력감지 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 사용자가 음식물을 씹는 경우 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해질 수 있다. 음성신호 획득부(110)는 압력이 가해지는 경우 음성신호를 획득을 개시할 수 있으며, 압력이 가해지는 패턴에 따라 동작이 달라질 수 있다.In addition, the voice signal acquisition unit 110 can acquire the voice signal of the user from the moment the pressure is applied through the masticatory muscle or the temporal muscle to the instant when the pressure is released. The voice signal acquisition unit 110 may include a pressure sensor (not shown) to check whether pressure is applied through the masticatory or temporal roots. When the user chews food, pressure can be applied through the masticatory or temporalis muscle. The voice signal acquisition unit 110 may start acquiring a voice signal when a pressure is applied, and the operation may be changed according to a pattern in which the pressure is applied.

통신부(120)는 음성신호를 외부 통신장치(30)로 전송하고, 외부 통신장치(30)로부터 음성신호에 대응하는 응답신호를 수신한다. 통신부(120)는 블루투스와 같은 근거리 통신을 통해 외부 통신장치(30)와 통신할 수 있다. 블루투스를 이용하는 경우 인접한 외부 통신장치(30)와 페어링을 시도하고, 외부 통신장치(30)에서는 보안을 위해 기 설정된 암호를 입력해야만 무선통신용 성형보형물(100)과 페어링이 될 수 있다.The communication unit 120 transmits a voice signal to the external communication device 30 and receives a response signal corresponding to the voice signal from the external communication device 30. [ The communication unit 120 can communicate with the external communication device 30 through short-range communication such as Bluetooth. When Bluetooth is used, pairing with the adjacent external communication device 30 is attempted. In the external communication device 30, a preset password is input for security, so that the external communication device 30 can be paired with the wireless communication molding 100.

또한, 통신부(120)는 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해지는지 여부를 확인하기 위해 압력감지 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 즉, 통신부(120)는 저작근 또는 측두근을 통해 가해지는 압력패턴에 따라 동작이 달라질 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간 내에 1회의 압력이 가해지는 경우 음성신호를 전송하도록 하고, 2회의 압력이 가해지는 경우 응답신호를 수신하도록 하며, 3회의 압력이 가해지는 경우 통신을 종료할 수 있다.In addition, the communication unit 120 may include a pressure sensor (not shown) to check whether pressure is applied through the masticatory or temporal roots. That is, the operation of the communication unit 120 may be changed according to the pressure pattern applied through the masticatory muscle or the temporal muscle. For example, when one pressure is applied within a predetermined time, a voice signal is transmitted. When two pressures are applied, a response signal is received. When three pressures are applied, the communication can be terminated.

진동신호 출력부(130)는 뼈에 임플란트된 진동판을 통해 응답신호를 진동주파수로 변환한 진동신호를 골전도(bone conduction) 방식으로 출력한다. 진동신호 출력부(130)는 소형 진동소자를 이용하여 골전도 방식으로 진동판에 진동신호를 출력한다. 진동판은 뼈에 나사결합 등의 방식으로 고정되어 있는 상태이기 때문에 진동판을 통해 전달되는 진동신호가 두개골을 통해 내이로 전달되게 된다. 이 경우, 진동신호의 강도는 사용자의 설정에 이해 달라질 수 있다.The vibration signal output unit 130 outputs a vibration signal obtained by converting a response signal into a vibration frequency through a diaphragm implanted in a bone in a bone conduction manner. The vibration signal output unit 130 outputs a vibration signal to the diaphragm in a bone conduction manner using a small vibration element. Since the diaphragm is fixed to the bone by screwing or the like, the vibration signal transmitted through the diaphragm is transmitted through the skull to the inner ear. In this case, the intensity of the vibration signal may vary depending on the setting of the user.

제어부(140)는 통신부(120)를 이용하여 외부 통신장치(30)와 데이터 통신을 설정한다. 제어부(140)는 고유의 식별 아이디를 외부 통신장치(30)로 전송하도록 하며, 접속된 외부 통신장치(30)와 데이터 통신을 하게 한다. 제어부(140)는 통신부(120)를 통해 음성신호를 외부 통신장치(30)로 전송하도록 한다. 또한, 제어부(140)는 통신부(120)를 통해 외부 통신장치(30)로부터 응답신호를 수신하면, 응답신호를 진동신호로 변환한다. 응답신호는 음성 또는 문자의 형태로 구성될 수 있으며, 진동신호는 응답신호를 진동주파수로 표현한 신호를 의미한다.The control unit 140 establishes data communication with the external communication device 30 using the communication unit 120. [ The control unit 140 causes a unique identification ID to be transmitted to the external communication device 30 and causes data communication with the connected external communication device 30. [ The control unit 140 transmits the voice signal to the external communication device 30 through the communication unit 120. [ The control unit 140 receives a response signal from the external communication device 30 through the communication unit 120, and converts the response signal into a vibration signal. The response signal may be in the form of a voice or a letter, and the vibration signal is a signal representing a response signal in terms of a vibration frequency.

또한, 제어부(140)는 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해지는지 여부를 확인하기 위해 압력감지 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 압력 패턴을 이용하여 음성신호 획득부(110), 통신부(120) 및 진동신호 출력부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간 내에 1회의 압력이 가해지는 경우 음성신호 획득부(110)가 음성신호를 획득하도록 하고, 2회의 압력이 가해지는 경우 통신부(120)가 음성신호를 전송하도록 하고, 3회의 압력이 가해지는 경우 통신을 종료시킬 수 있다.In addition, the control unit 140 may include a pressure sensor (not shown) to check whether pressure is applied through the masticatory or temporal roots. The control unit 140 may control the voice signal acquisition unit 110, the communication unit 120, and the vibration signal output unit 130 using a pressure pattern. For example, when one pressure is applied within a predetermined time, the voice signal acquisition unit 110 acquires a voice signal, and when the pressure is applied twice, the communication unit 120 transmits voice signals. The communication can be terminated if the conferencing pressure is applied.

이상의 설명에서 음성신호 획득부(110), 통신부(120) 및 제어부(140)가 각각 압력감지 센서를 포함하는 것으로 기술하였으나, 음성신호 획득부(110), 통신부(120) 및 제어부(140)가 하나의 압력감지 센서를 공유하는 것도 가능하다.Although the voice signal acquisition unit 110, the communication unit 120 and the control unit 140 each include a pressure sensor in the above description, the voice signal acquisition unit 110, the communication unit 120, and the control unit 140 It is also possible to share one pressure sensor.

한편, 무선통신용 성형보형물(100)은 내부전원(150)을 포함할 수 있다. 내부전원(150)은 음성신호 획득부(110), 통신부(120), 제어부(140) 및 진동신호 출력부(130)에 전원을 공급한다. 내부전원(150)은 니켈 카드뮴(Ni-Cd), 알카라인 전지, 니켈 수소(Ni-Mh), 밀폐형납산(SLA), 리튬 이온(Li-ion), 리튬폴리머(Li-polymer) 등의 충전지가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
Meanwhile, the radiopaque implant 100 may include an internal power supply 150. The internal power supply 150 supplies power to the voice signal acquisition unit 110, the communication unit 120, the control unit 140, and the vibration signal output unit 130. The internal power source 150 may include a rechargeable battery such as nickel-cadmium (Ni-Cd), alkaline battery, Ni-Mh, sealed lead acid (SLA), lithium ion (Li-ion), and lithium polymer But the present invention is not limited thereto.

도 3은 도 1에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신 시스템에서 음성신호를 외부 통신장치로 전송하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 도 1에 따른 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신 시스템에서 외부 통신장치로부터 음성신호에 대응하는 응답신호를 진동신호로 출력하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary view for explaining transmission of a voice signal to an external communication device in the communication system using the molded implant for wireless communication according to FIG. 1. FIG. And outputting, as a vibration signal, a response signal corresponding to the voice signal from the communication device.

도 3을 참조하면, 무선통신용 성형보형물(100)과 외부 통신장치(30)는 네트워크 상 연결된 상태임을 가정한다. 무선통신용 성형보형물(100)은 머리뼈 중 관자놀이 또는 아래턱의 움푹들어간 공간에 형성된다. 무선통신용 성형보형물(100)은 "오늘 날씨 어때"라는 사용자의 음성신호(301)를 획득하여 외부 통신장치(30)로 전송한다. 외부 통신장치(30)는 음성신호(301)를 수신하여 오늘 날씨에 대한 응답신호(302)를 생성한다. 이 경우, 응답신호(302)는 "기온 18℃, 습도 20%" 또는 "오전 맑음, 오후 구름많음"과 같이 사용자의 설정에 의해 다양한 형태로 구성될 수 있다. 외부 통신장치(30)는 생성된 응답신호(302)를 무선통신용 성형보형물(100)로 전송한다.Referring to FIG. 3, it is assumed that the molded implant 100 for wireless communication and the external communication device 30 are connected to each other on a network. The wireless communication forming prosthesis 100 is formed in the hollow space of the temple bone or the lower jaw of the head bone. The wireless communication forming implant 100 obtains the voice signal 301 of the user "Today's weather is good" and transmits it to the external communication device 30. The external communication device 30 receives the voice signal 301 and generates a response signal 302 for today's weather. In this case, the response signal 302 can be configured in various forms according to the user's setting such as "temperature 18 [deg.] C, humidity 20%" The external communication device 30 transmits the generated response signal 302 to the molded implant 100 for wireless communication.

도 4를 참조하면, 무선통신용 성형보형물(100)은 외부 통신장치(30)로부터 응답신호(302)를 수신하면, 응답신호(302)를 진동신호(303)로 변환하여 출력한다. 이 경우, 진동신호(303)는 뼈에 고정되는 진동판을 통해 골전도 방식으로 출력된다. 진동신호(303)는 두개골을 통해 내이로 전달된다.
4, when receiving the response signal 302 from the external communication device 30, the molded prosthesis 100 for wireless communication converts the response signal 302 into the vibration signal 303 and outputs the same. In this case, the vibration signal 303 is outputted through the diaphragm fixed to the bone in a bone conduction manner. The vibration signal 303 is transmitted through the skull to the inner ear.

도 5는 도 1에 따른 무선통신용 성형보형물의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.Fig. 5 is an exemplary view for explaining another embodiment of the molded implant for radio communication according to Fig. 1. Fig.

도 5를 참조하면, 무선통신용 성형보형물(100)과 외부 통신장치(30)는 네트워크 상 연결된 상태임을 가정한다. 무선통신용 성형보형물(100)은 아래턱 뼈의 내측 공간에 수용될 수 있다. 이 경우, 진동판이 형성된 일 측은 뼈에 고정되어 골전도를 가능하게 한다. 또한, 마이크(40)가 성대 부근의 피부 조직에 설치될 수 있다. 이 경우, 마이크(40)와 무선통신용 성형보형물(100) 간에는 전선(41)으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5, it is assumed that the molded implant 100 for wireless communication and the external communication device 30 are connected to each other on a network. The molded wireless implantable implant 100 may be received in the inner space of the lower jaw bone. In this case, one side where the diaphragm is formed is fixed to the bone to enable bone conduction. Further, the microphone 40 can be installed in the skin tissue near the vocal cords. In this case, the microphone 40 and the molded implant 100 for wireless communication may be connected by a wire 41.

무선통신용 성형보형물(100)은 "오늘 날씨 어때"라는 사용자의 음성신호(301)를 획득하여 외부 통신장치(30)로 전송한다. 외부 통신장치(30)는 음성신호(301)를 수신하여 오늘 날씨에 대한 응답신호(302)를 생성한다. 이 경우, 응답신호(302)는 "기온 18℃, 습도 20%" 또는 "오전 맑음, 오후 구름많음"과 같이 사용자의 설정에 의해 다양한 형태로 구성될 수 있다. 외부 통신장치(30)는 생성된 응답신호(302)를 무선통신용 성형보형물(100)로 전송한다. 수신된 응답신호(302)는 진동신호로 변환되어 턱뼈를 통해 골전도 방식으로 출력된다.
The wireless communication forming implant 100 obtains the voice signal 301 of the user "Today's weather is good" and transmits it to the external communication device 30. The external communication device 30 receives the voice signal 301 and generates a response signal 302 for today's weather. In this case, the response signal 302 can be configured in various forms according to the user's setting such as "temperature 18 [deg.] C, humidity 20%" The external communication device 30 transmits the generated response signal 302 to the molded implant 100 for wireless communication. The received response signal 302 is converted into a vibration signal and output through the jawbone in a bone conduction manner.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물의 구성도이고, 도 7은 도 6에 따른 무선통신용 성형보형물에서 압전 발전하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.Fig. 6 is a configuration diagram of a molded implant for radio communication according to another embodiment of the present invention, and Fig. 7 is an exemplary view for explaining piezoelectric power generation in a molded implant for radio communication according to Fig.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신용 성형보형물(600)는 음성신호 획득부(610), 통신부(620), 진동신호 출력부(630), 제어부(640), 내부전원(650) 및 압전발전부(660)를 포함한다. 여기서, 음성신호 획득부(610), 통신부(620), 진동신호 출력부(630), 제어부(640) 및 내부전원(650)은 도 2의 무선통신용 성형보형물(100)의 음성신호 획득부(110), 통신부(120), 진동신호 출력부(130), 제어부(140) 및 내부전원(150)과 동일한 구성이므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. 도 7에서 (a)는 무선통신용 성형보형물(600)이 저작근 또는 측두근에 의해 압력을 받기 전을 나타내고, (b)는 무선통신용 성형보형물(600)이 저작근 또는 측두근에 의해 압력을 받아 수축된 것을 나타낸다.The molding cavity 600 for wireless communication according to another embodiment of the present invention includes a voice signal acquisition unit 610, a communication unit 620, a vibration signal output unit 630, a control unit 640, an internal power source 650, And a power generation section 660. The voice signal acquisition unit 610, the communication unit 620, the vibration signal output unit 630, the control unit 640 and the internal power source 650 are connected to the voice signal acquisition unit 110, the communication unit 120, the vibration signal output unit 130, the control unit 140, and the internal power supply 150, a description thereof will be omitted. 7 (a) shows a state in which the molded prosthetic implant 600 for wireless communication is not pressed by the masticatory or temporal roots, FIG. 7 (b) .

압전발전부(660)는 저작근 또는 측두근의 근육을 통해 가해지는 압력을 전기로 변환한다. 압전발전부(660)는 일 측이 저작근 또는 측두근과 대향하는 위치에 설치된다. 압전발전부(660)는 사용자가 음식물을 섭취하여 씹을 때마다 저작근 또는 측두근에 압력이 가해져 압력에너지를 전기에너지로 변환하여 내부전원(650)에 저장하도록 한다. 이 경우, 내부전원(650)은 니켈 카드뮴(Ni-Cd), 알카라인 전지, 니켈 수소(Ni-Mh), 밀폐형납산(SLA), 리튬 이온(Li-ion), 리튬폴리머(Li-polymer) 등의 충전지가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 무선통신용 성형보형물(600)은 자체 내부전원(650) 또는 압전발전부(660)를 통한 자가 발전을 이용하여 음성신호 획득부(610), 통신부(620), 진동신호 출력부(630) 및 제어부(640)에 전원을 공급할 수 있다.
The piezoelectric power generation unit 660 converts the pressure applied through the muscles of the masticatory or temporalis muscle into electricity. The piezoelectric power generation section 660 is installed at a position where one side faces the masticatory muscle or the temporal muscle. The piezoelectric power generation unit 660 applies pressure to the masticatory muscle or the temporal muscle every time the user takes food and chews it so that the pressure energy is converted into electrical energy and stored in the internal power supply 650. [ In this case, the internal power source 650 may be a nickel-cadmium (Ni-Cd), an alkaline battery, a nickel hydride (Ni-Mh), a sealed lead acid (SLA), a lithium ion, a lithium polymer But the present invention is not limited thereto. The wireless communication molding 600 may include a voice signal acquisition unit 610, a communication unit 620, a vibration signal output unit 630, and a control unit 640, using self power generation through the internal power source 650 or the piezoelectric power generation unit 660, (640).

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 성형보형물을 이용하여 외부의 통신기기와 데이터 통신을 함으로써 별도의 마이크나 스피커를 사용하지 않을 수 있다. 또한, 골전도 방식으로 소리를 전달함으로써 외부의 소리를 장애 없이 전달받을 수 있다. 또한, 자가 발전을 함으로써 반영구적으로 사용할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, a separate microphone or speaker can be avoided by performing data communication with an external communication device using a molded implant. In addition, by delivering sound in a bone conduction manner, external sound can be delivered without obstruction. Also, it can be semi-permanently used by self-power generation.

이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, Therefore, the present invention should be construed as a description of the claims which are intended to cover obvious variations that can be derived from the described embodiments.

10 : 뼈 11 : 뼈막
12 : 근육 13 : 피부
30 : 외부 통신장치 40 : 마이크
41 : 전선
100 : 성형보형물 110 : 음성신호 획득부
120 : 통신부 130 : 진동신호 출력부
140 : 제어부 150 : 내부전원
301 : 음성신호 302 : 응답신호
303 : 진동신호
600 : 성형보형물 610 : 음성신호 획득부
620 : 통신부 630 : 진동신호 출력부
640 : 제어부 650 : 내부전원
660 : 압전발전부10: bone 11:
12: Muscle 13: Skin
30: external communication device 40: microphone
41: Wires
100: Molded implant 110: Voice signal acquisition unit
120: communication unit 130: vibration signal output unit
140: control unit 150: internal power source
301: audio signal 302: response signal
303: Vibration signal
600: Molded implant 610: Voice signal acquisition unit
620: communication unit 630: vibration signal output unit
640: control unit 650: internal power source
660:

Claims (5)

얼굴뼈 중 관자놀이 부위 또는 턱 부위의 뼈와 뼈막 사이에 수용되되, 일 측이 상기 뼈에 고정되고, 타 측이 저작근 또는 측두근과 대향하는 성형보형물에 있어서,
사용자로부터 음성신호를 획득하는 음성신호 획득부;
상기 음성신호를 외부 통신장치로 전송하고, 상기 외부 통신장치로부터 상기 음성신호에 대응하는 응답신호를 수신하는 통신부;
상기 외부 통신장치와 데이터 통신을 설정하고, 상기 통신부를 통해 상기 음성신호를 전송하도록 하며, 상기 응답신호를 진동신호로 변환하는 제어부;
상기 진동신호를 골전도 방식으로 출력하는 진동신호 출력부; 및
상기 저작근 또는 측두근이 수축시 가해지는 압력을 전기로 변환하는 압전발전부를 포함하며,
상기 음성신호 획득부는,
상기 성형보형물과 전선으로 연결되는 성대 근처의 피부 조직에 삽입된 소형 마이크로부터 음성신호를 획득하는 무선통신용 성형보형물.A molded implant which is received between a bone and a bone membrane of a temple part or a jaw part of a facial bone and one side is fixed to the bone and the other side is opposed to a masticatory muscle or a temporal muscle,
A voice signal obtaining unit for obtaining a voice signal from a user;
A communication unit for transmitting the voice signal to an external communication device and receiving a response signal corresponding to the voice signal from the external communication device;
A control unit for establishing data communication with the external communication device, transmitting the voice signal through the communication unit, and converting the response signal into a vibration signal;
A vibration signal output unit for outputting the vibration signal in a bone conduction manner; And
And a piezoelectric power generator for converting the pressure applied to the masticatory muscle or the temporal muscle during contraction into electricity,
Wherein the speech signal obtaining unit comprises:
A molded implant for wireless communication that acquires a voice signal from a small microphone inserted in the skin tissue near the vocal cords connected to the molded implant by a wire. 제1항에 있어서,
상기 음성신호 획득부는,
상기 저작근 또는 측두근을 통해 압력이 가해지는 순간부터 상기 압력이 해제되는 순간까지 상기 사용자의 음성신호를 획득하고,
상기 제어부는,
상기 저작근 또는 측두근을 통해 가해지는 압력 패턴을 이용하여, 상기 음성신호를 획득하거나 상기 음성신호를 전송하거나 상기 응답신호를 진동신호로 변환하는 무선통신용 성형보형물.The method according to claim 1,
Wherein the speech signal obtaining unit comprises:
Acquiring the voice signal of the user from the moment the pressure is applied through the masticatory muscle or the temporal muscle to the instant when the pressure is released,
Wherein,
Wherein the voice signal is acquired, the voice signal is transmitted, or the response signal is converted into a vibration signal using a pressure pattern applied through the masticatory muscle or the temporal muscle. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 성형보형물은,
턱뼈 내부의 공간에 수용되며, 일 측이 뼈막 내부의 뼈에 고정되는 무선통신용 성형보형물.The method according to claim 1,
Wherein the molded implant comprises:
A molded implant for radio communication accommodated in a space inside the jawbone, wherein one side is fixed to the bone inside the pelvis. 외부 통신장치;
성대 근처의 피부 조직에 삽입되는 소형 마이크; 및
얼굴뼈 중 관자놀이 부위 또는 턱 부위의 뼈와 뼈막 사이에 수용되되, 일 측이 상기 뼈에 고정되고, 타 측이 저작근 또는 측두근과 대향하여 형성되며, 사용자로부터 음성신호를 획득하는 음성신호 획득부와, 상기 음성신호를 상기 외부 통신장치로 전송하고, 상기 외부 통신장치로부터 상기 음성신호에 대응하는 응답신호를 수신하는 통신부와, 상기 외부 통신장치와 데이터 통신을 설정하고, 상기 통신부를 통해 상기 음성신호를 전송하도록 하며, 상기 응답신호를 진동신호로 변환하는 제어부와, 상기 진동신호를 골전도 방식으로 출력하는 진동신호 출력부와, 상기 저작근 또는 측두근이 수축시 가해지는 압력을 전기로 변환하는 압전발전부를 포함하는 무선통신용 성형보형물을 포함하며,
상기 음성신호 획득부는
상기 무선통신용 성형보형물과 전선으로 연결되는 상기 소형 마이크로부터 음성신호를 획득하는 무선통신용 성형보형물을 이용한 통신시스템.External communication device;
A small microphone inserted into the skin tissue near the vocal cords; And
A voice signal acquiring unit that is accommodated between the bones of the temple region and the jaw region and the bone membrane of the facial bone and has one side fixed to the bone and the other side formed opposite to the masticatory or temporal muscle, A communication unit that transmits the voice signal to the external communication device and receives a response signal corresponding to the voice signal from the external communication device; and a communication unit that establishes data communication with the external communication device, A vibration signal output unit for outputting the vibration signal in a bone conduction manner, and a vibration signal output unit for outputting the vibration signal to the piezoelectric power generating unit for converting the pressure applied when the masticatory muscle or the temporal muscle is contracted to electric power, And a molded implant for wireless communication,
The speech signal obtaining unit
And a communication system using the molded implant for wireless communication and a molded implant for wireless communication for acquiring a voice signal from the small microphone connected to the wire.
KR1020140006545A 2014-01-20 2014-01-20 Implant for wireless communication, and communication system thereof KR101398124B1 (en)

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