KR101612394B1 - 자극기 조절 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본원은 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치로서, 상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하는 파라미터 조절부; 상기 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 신호 발생부; 상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 조절부에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터를 조절되도록 하는 자장 패턴 분석부를 포함하며, 상기 신호 발생부는 상기 조절된 기구적 및 전기적 파라미터에 의거하여 다른 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공할 수 있다.
Description
본원은 자극 코일로 구성된 자극기가 정확한 부위에 자극을 전달할 수 있도록 하기 위한 자극기 조절 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
인간이나 동물의 손상된 신경 조직을 치료하기 위하여 전기적으로 신경을 자극하는 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 전기적 신경 자극 방법에 사용되는 장치를 통상적으로 신경보철(neural prosthetic device) 장치라 지칭한다. 대표적인 신경보철 장치에는 인공와우(cochlear implant), 인공시각(retina implant), 심뇌자극(deep brain stimulation), 심장 박동기 등이 있다.
그러나 전기적으로 신경을 자극하는 방법이나 장치에는 몇 가지 문제가 존재한다. 예를 들면, 신경 조직을 자극하기 위해서는 전극을 신경 조직에 필수적으로 넣어야 한다는 것이다. 즉, 침습적 행위가 반드시 수반되어야한다. 또한, 신경 조직을 선택적으로 자극하기가 쉽지 않다는 문제점도 있다. 전극에서 방출되는 전하가 3차원 공간으로 퍼지는 성질 때문이다.
반면, 자기적(magnetic) 열 효과를 이용한 신경 자극 방법은 이러한 문제점을 해결한 방법이다. 자기적 신경 자극 방법은 신경 조직에 나노 입자(nano particle) 등을 국소적으로 주입한 뒤 자기장을 인가하면 자기장에 의해 활성화된 나노 입자가 주변에 열을 발산한다는 원리를 이용한다. 이 방법에 의하면 전기적 신경 자극법과는 달리 침습적 행위 없이도 신경 조직을 자극할 수 있다. 또한, 나노 입자는 공간으로 퍼지는 성질을 갖지 않는다. 따라서, 신경 조직을 선택적으로 자극하는 것이 전기적 신경 자극 방법보다 용이하다.
그러나, 전기적 신경 자극 방법은 자극 지점 거리에 따라 자극 강도가 현저하게 낮아지는 단점이 있다. 이런 이유로, 전기적 신경 자극 방법에서는 충분한 자극을 주기 위해 상당한 양의 전기 에너지가 필요하다.
상술한 바와 같이, 종래의 전기적 신경 자극 방법은 상당한 양의 전기 에너지가 필요하기 때문에 에너지 효율적인 측면에 비율적인 단점이 있을 뿐만 아니라 자극점 인근의 타 부위까지 자극이 전달되어 예기치 않은 부작용이나 실험 환경에 영향을 줄 수 있는 단점이 있다.
상기와 같은 단점들을 극복하기 위해서는 코일 구조와 모양을 변경하여 자극 범위 및 강도가 조절 가능하며 또한 변형된 자장 범위와 강도를 실시간으로 측정 가능하도록 구성하여 자극 지점의 세기와 강도를 정확히 조절할 수 있는 시스템이 적실히 요구된다. 본원의 배경이 되는 기술은 대한공개특허 제2014-0117774(2014.10.08. 공개)에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코일 구조와 모양을 변경하여 자극 범위 및 강도가 조절 가능하며 또한 변형된 자장 범위와 강도를 실시간으로 측정 가능하도록 구성하여 자극 지점의 세기와 강도를 정확히 조절할 수 있는 자극기 조절 장치, 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
기구적 및 전기적 파라미터의 입력을 통해 자극기에 신호를 인가한 후 이에 대한 자장 측정 신호를 수신하고, 수신된 자장 측정 신호를 기반으로 자극 코일의 구조 및 자극 코일에 인가되는 자극 신호의 세기를 조절할 수 있도록 함으로써, 자극 코일로 구성된 자극기가 정확한 부위에 자극을 전달할 수 있도록 하는 자극기 조절 장치, 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
시뮬레이션을 통해 자극기가 최적의 자장 분포 패턴을 형성하도록 하는 시뮬레이션용 파라미터를 생성하고, 생성된 시뮬레이션용 파라미터를 기초하여 자극 코일의 구조 및 자극기에 인가되는 자극 신호의 세기 및 주기를 조절함으로써, 자극이 전달될 부위에 적합한 자극기를 구성할 수 있는 자극기 조절 장치, 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치는 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치에 있어서, 상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하는 파라미터 조절부; 상기 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 신호 발생부; 상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 조절부에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터를 조절되도록 하는 자장 패턴 분석부를 포함하며, 상기 신호 발생부는 상기 조절된 기구적 및 전기적 파라미터에 의거하여 다른 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 자극기 조절 장치는 상기 복수의 자극 코일의 구조와 자극 신호에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터의 조절을 통해 시뮬레이션을 수행하여 기 설정된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 형성하며, 상기 형성된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리에 저장하는 시뮬레이션부를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 파라미터 조절부는 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 파라미터에 의해 상기 복수의 자극 코일의 구조에 대응하는 기구적 파라미터와 자극 신호와 관련된 전기적 파라미터를 설정하여 상기 신호 발생부에 제공할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 자장 패턴 분석부는 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 상기 생성한 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 조절부에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터가 조절되도록 할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 시뮬레이션부는 상기 복수의 자극 코일의 구조와 자극 신호의 강도 및 주기에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터를 입력받아 출력하거나 상기 시뮬레이션용 파라미터를 조정하여 출력하는 파라미터 출력부; 및 상기 파라미터 출력부에서 출력되는 시뮬레이션용 파라미터에 의거하여 시뮬레이션을 수행하여 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 상기 메모리에 저장된 임계 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 출력부에 상기 시뮬레이션용 파라미터의 조정을 요청하거나 상기 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터에 저장하는 시뮬레이션 처리부를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 기구적 파라미터는 상기 복수의 자극 코일간 각도 또는 거리일 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템은 복수의 자극 코일의 안착 및 교체가 가능하고, 외부의 제어 신호에따라 상기 복수의 자극 코일에서 자장이 발생되며, 상기 안착된 복수의 자극 코일간의 구조 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치; 상기 복수의 자극 코일에서 발생되는 자장을 측정하여 자장 측정 신호를 출력하는 자장 측정 장치; 및 상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 상기 인터페이스를 통해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 상기 제어 신호를 생성한 후 자극 코일 배치 장치에 인가하며, 상기 제어 신호의 인가에 대한 응답으로 상기 자장 측정 장치로부터 수신되는 자장 측정 신호의 분석을 통해 상기 기구적 및 전기적 파라미터를 조정하는 자극기 조절 장치를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 자극 코일 배치 장치는 상기 복수의 자극 코일이 안착 및 교체될 수 있는 안착부; 상기 복수의 자극 코일을 이동시켜 상기 복수의 자극 코일간의 거리를 조정하는 코일 이동부; 및 상기 복수의 자극 코일을 틸팅시켜 상기 복수의 자극 코일간의 각도를 조절하는 틸팅부를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 자장 측정 장치는 상기 자극 코일 배치 장치의 안착부와 기 설정된 간격만큼 이격되어 형성되며, 복수의 측정 모듈을 이용하여 상기 자장 측정 신호를 측정한 후 이를 상기 자극기 조절 시스템에 출력할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 자극기 조절 장치는 상기 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성하며, 상기 생성된 자장 분포 패턴이 기 설정된 기준 자장 분포 패턴에 기 설정된 오차 범위 내에서 기 설정된 기준 자장 패턴과 일치하는지를 판단한 후 판단 결과에 의거하여 상기 기구적 및 전기적 파라미터의 조정 여부를 결정할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 자극기 제어 방법은 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치를 이용한 자극기 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하는 단계; 상기 인터페이스에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계; 상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 복수의 자극 코일에서 발생되는 자장을 측정하는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하는 단계; 상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴이 기 설정된 오차 범위에서 일치하는지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과 일치하지 않을 경우 상기 기구적 및 전기적 파라미터의 조절을 통해 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계; 및 상기 일치하는 경우 상기 자장 분포 패턴과 상기 기구적 및 전기적 파라미터를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계는 상기 기구적 및 전기적 파라미터의 재입력을 위한 인터페이스를 제공하여 상기 기구적 및 전기적 파라미터를 조절할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 자극기 제어 방법은 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치를 이용한 자극기 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 자극 코일의 구조와 자극 신호에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터의 조절을 통해 시뮬레이션을 수행하여 기 설정된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 형성하며, 상기 형성된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리에 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 파라미터를 실제 적용 파라미터로 설정한 후 이를 기반으로 제어 신호를 생성하여 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계; 상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 복수의 자극 코일에서 발생되는 자장을 측정하는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하는 단계; 상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴이 기 설정된 오차 범위에서 일치하는지를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 일치하지 않을 경우 상기 실제 적용 파라미터의 조절을 통해 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계는 상기 실제 적용 파라미터의 변경을 위한 인터페이스를 제공하여 상기 시뮬레이션용 파라미터를 조절할 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 상기 자극기 제어 방법은 상기 판단 결과 일치하는 경우 상기 실제 적용 파라미터와 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 파라미터간의 오차값을 산출하여 상기 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 코일 구조와 모양을 변경하여 자극 범위 및 강도가 조절 가능하며 또한 변형된 자장 범위와 강도를 실시간으로 측정 가능하도록 구성함으로써, 자극 지점의 세기와 강도를 정확히 조절하여 자극점 인근의 타 부위까지 자극이 전달되어 예기치 않게 전달되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 자극 코일의 구조와 자극 강도 및 주기 등의 조절을 통해 자장 분포를 자유롭게 조절 가능한 자극기 조절 시스템을 제공함으로써, 정밀한 자장 분포를 갖는 자극기의 구현이 가능하다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 뮬레이션을 통해 자극기가 최적의 자장 분포 패턴을 형성하도록 하는 시뮬레이션용 파라미터를 생성하고, 생성된 시뮬레이션용 파라미터를 기초하여 자극 코일의 구조 및 자극기에 인가되는 자극 신호의 세기 및 주기를 조절함으로써, 자극이 전달될 부위에 적합한 자극기의 구현이 가능하다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템을 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치의 세부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 자극 코일 배치 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본원의 실시예에 따른 자극 코일 배치 장치의 구조 변경 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본원의 실시예에 따른 자극 코일의 모양에 따른 자장 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템에서 자장 측정 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본원의 다른 실시예에 따른 자극기 조절 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치의 세부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 자극 코일 배치 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본원의 실시예에 따른 자극 코일 배치 장치의 구조 변경 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본원의 실시예에 따른 자극 코일의 모양에 따른 자장 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템에서 자장 측정 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본원의 다른 실시예에 따른 자극기 조절 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템(100)을 도시한 전체 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자극기 조절 시스템(100)은 자극기 조절 장치(110), 자극 코일 배치 장치(120), 자장 측정 장치(130) 등으로 구성될 수 있다.
자극기 조절 장치(110)는 자장 분포 범위에 관련된 파라미터를 조정할 수 있으며, 파라미터에 의거하여 자극 코일 배치 장치(120)에 소정의 제어 신호를 출력하여 자극 코일 배치 장치(120)에 배치된 적어도 둘 이상의 자극 코일에 의해 자장이 발생되도록 할 수 있을 뿐만 아니라 적어도 둘 이상의 자극 코일의 배치 구조를 변경할 수 있다.
또한, 자극기 조절 장치(110)는 자극 코일 배치 장치(120)에 배치된 자극 코일의 변경을 요청할 수 있다.
본원의 일 실시예에서 파라미터는 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터로 구성될 수 있다. 기구적 파라미터는 자극 코일간의 각도, 거리와 같은 구조, 자극 코일의 모양 등을 의미하며, 전기적 파라미터는 자극 코일에서 자장 발생을 위해 인가되는 자극 신호의 강도, 주기 등을 의미할 수 있다. 또한, 환경 파라미터는 자극 코일이 배치될 장소, 시간 등을 의미할 수 있다.
또한, 자극기 조절 장치(110)는 자장 측정 장치(130)로부터 측정된 복수의 자장 측정 신호를 분석하여 자극 코일 배치 장치(120)에 배치된 자극 코일에 의한 자장 분포 패턴을 형성한 후 이를 시각적으로 디스플레이할 수 있다.
한편, 자극기 조절 장치(110)는 시뮬레이션용 파라미터의 조정을 통해 시뮬레이션을 수행한 후 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 저장할 수 있으며, 저장된 시뮬레이션용 파라미터에 의거하여 자극 코일 배치 장치(120)에 소정의 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 자극기 조절 장치(110)는 소정의 제어 신호를 인가한 후 이에 대응하는 응답, 즉 자장 측정 신호에 의거하여 자장 분포 패턴을 생성하고, 생성된 자장 분포 패턴과 기 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 시뮬레이션용 파라미터를 조정할 수 있다.
상기와 같은 자극기 조절 장치(110)의 세부 구성 및 동작에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치(110)의 세부 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자극기 조절 장치(110)는 크게 시뮬레이션부(210), 자극 조정부(220), 메모리(230) 및 표시부(240)로 구성될 수 있다.
시뮬레이션부(210)는 복수의 자극 코일의 구조 및 모양과 자극 신호에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터의 조정을 통해 시뮬레이션을 수행하여 기 설정된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 형성하며, 형성된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이를 위해 시뮬레이션부(210)는 파라미터 출력부(212) 및 시뮬레이션 처리부(214)를 포함할 수 있다.
파라미터 출력부(212)는 복수의 자극 코일의 구조, 모양, 자극 신호의 강도, 세기 및 환경 변수 등에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터를 입력받아 시뮬레이션 처리부(214)에 출력하거나 시뮬레이션 처리부(214)의 시뮬레이션 결과에 의거하여 시뮬레이션용 파라미터를 조정하여 시뮬레이션 처리부(214)에 출력할 수 있다.
시뮬레이션 처리부(214)는 파라미터 출력부(212)에서 출력되는 시뮬레이션용 파라미터에 의거하여 시뮬레이션을 수행하여 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 형성하며, 형성한 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 메모리(230)에 저장된 임계 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 파라미터 출력부(212)에 시뮬레이션용 파라미터의 조정을 요청하거나 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리(230)에 저장할 수 있다.
자극 조정부(220)는 사용자에 의해 입력된 파라미터 또는 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 파라미터에 의거하여 소정의 신호를 발생시켜 자극 코일 배치 장치(120)에 출력하며, 자장 측정 장치(130)에서 측정된 복수의 자장 측정 신호를 입력받아 자장 분포 패턴을 형성하여 표시부(240)에 디스플레이할 수 있다.
이를 위하여, 자극 조정부(220)는 파라미터 조절부(222), 신호 발생부(226), 통신부(226), 자장 분포 분석부(228) 등을 포함할 수 있다.
파라미터 조절부(222)는 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터 등과 같은 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 인터페이스를 통해 설정된 파라미터를 신호 발생부(226)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 파라미터 조절부(222)는 자극 코일의 구조, 모양에 관련된 기구적 파라미터와 자극 강도, 주기 등과 같은 전기적 파라미터, 장소, 날씨 등과 같은 환경 파라미터가 인터페이스를 통해 설정됨에 따라 이를 신호 발생부(226)에 제공할 수 있다.
또한, 파라미터 조절부(222)는 메모리(230)에서 시뮬레이션용 파라미터를 인출한 후 이를 신호 발생부(226)에 제공할 수 있다.
또한, 파라미터 조절부(222)는 자장 분포 분석부(228)의 분석 결과에 의거하여 파라미터의 변경을 요청하여 사용자로부터 입력받거나 파라미터를 자동으로 조정하여 신호 발생부(226)에 제공할 수 있다.
신호 발생부(226)는 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 파라미터 또는 사용자의 입력에 의해 설정된 파라미터 또는 조정된 파라미터에 의거하여 소정의 제어 신호를 발생시켜 통신부(226)를 통해 자극 코일 배치 장치(120)에 출력할 수 있다. 구체적으로, 신호 발생부(226)는 파라미터 조절부(222)에서 제공받은 파라미터 중 기구적 파라미터에 대응하는 제 1 제어 신호와 전기적 파라미터에 해당하는 제 2 제어 신호를 발생시켜 자극 코일 배치 장치(120)에 출력할 수 있다.
통신부(226)는 자극 코일 배치 장치(120)와 통신을 수행하여 신호를 송수신하기 위한 것으로서, 유선 또는 무선으로 자극 코일 배치 장치(120)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 통신부(226)는 자극 코일 배치 장치(120)에 제 1 및 제 2 제어 신호를 송신하고, 제 1 및 제 2 제어 신호의 송신에 대한 응답으로 자장 측정 장치(130)에서 측정된 복수의 자장 측정 신호를 수신하여 자장 분포 분석부(228)에 제공할 수 있다.
자장 분포 분석부(228)는 통신부(226)로부터 제공받은 자장 측정 신호를 분석하여 자장 분포 패턴을 형성하고, 형성된 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 기 설정된 오차 범위 안에서 일치할 경우 파라미터 조절부(222)를 통해 설정된 파라미터를 메모리(230)에 저장할 수 있다.
한편, 자장 분포 분석부(228)는 통신부(226)로부터 제공받은 자장 측정 신호를 분석하여 자장 분포 패턴을 형성하고, 형성된 자장 분포 패턴과 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 기 설정된 오차 범위 안에서 일치할 경우 시뮬레이션용 파라미터와 자극 코일 배치 장치(120)에 제공된 자장 조절 파라미터간의 오차 값을 메모리(230)에 저장할 수 있다.
또한, 자장 분포 분석부(228)는 형성된 자장 분포 패턴과 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴(또는 기 설정된 기준 자장 분포 패턴)이 기 설정된 오차 범위 안에서 일치하지 않을 경우 파라미터 조절부(222)에 파라미터 조정을 요청할 수 있다.
한편, 자장 분포 분석부(228)는 형성된 자장 분포 패턴을 표시부(240)를 통해 디스플레이할 수 있다.
상술한 바와 같은 자극기 조절 장치(110)와 연동되는 자극 코일 배치 장치(120)는 복수의 자극 코일이 안착될 수 있으며, 자극기 조절 장치(110)로부터 인가되는 제 1 제어 신호에 의거하여 안착된 자극 코일간의 거리, 각도 등과 같은 구조를 변경할 수 있다.
또한, 자극 코일 배치 장치(120)는 제 2 제어 신호에 응답하여 안착된 복수의 자극 코일에 자극 신호를 인가하여 자극 코일에 의해 자장 발생을 유도할 수 있다.
한편, 자극 코일 배치 장치(120)는 안착된 자극 코일의 교체가 가능한 구조를 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 자극 코일 배치 장치(120)에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템(100)에서 자극 코일 배치 장치(120)를 세부적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 자극 코일 배치 장치(120)는 안착부(310), 틸팅부(320), 코일 이동부(322) 및 신호 송수신부(324) 등을 포함할 수 있다.
안착부(310)는 복수의 자극 코일(122, 124)을 안착 또는 시킬 수 있는 구조로 형성되며, 내부에 복수의 자극 코일(122, 124)과 자장 측정 장치(130)가 기 설정된 간격만큼 이격 되도록 하기 위한 복수의 지지대(312)를 포함할 수 있다. 여기에서, 지지대(312)의 개수는 안착부(310)에 안착되는 자극 코일(122, 124)의 개수에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 자극 코일(122, 124)이 안착부(310)에 두 개 안착될 경우 3~4개의 지지대(312)가 안착부(310)의 내부에 형성될 수 있다.
또한, 안착부(310)는 복수의 자극 코일(122, 124)에서 발생되는 자장의 분포 범위보다 큰 사이즈를 가지며, 하부면과 이격되어 설치된 자장 측정 장치(130)를 구비할 수 있다.
신호 송수신부(324)는 자극기 조절 장치(110)와 신호를 송수신하기 위한 것으로서, 연결되어 기구적 파라미터에 대응하는 제 1 제어 신호와 전기적 파라미터에 대응하는 제 2 제어 신호를 수신하며, 자장 측정 장치(130)로부터 측정된 자장 측정 신호를 자극기 조절 장치(110)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 신호 송수신부(324)는 제 1 제어 신호를 이용하여 자극 코일(122, 124)간의 구조를 변경시키며, 제 2 제어 신호를 자극 코일(122, 124)에 인가하여 자장 발생 유도할 수 있다.
틸팅부(320)는 신호 송수신부(324)를 통해 수신된 제 1 제어 신호에 의거하여 안착부(310)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124)의 틸팅시켜 자극 코일(122, 124)간의 각도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 틸팅부(320)는 안착부(310)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124) 일측을 상하 방향으로 이동시켜 복수의 자극 코일(122, 124)간의 각도를 조절할 수 있다.
본원의 실시예에서 틸팅부(320)는 스텝(step) 모터, 피에조(Piezo) 모터 등에 의해 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
코일 이동부(322)는 신호 송수신부(324)를 통해 수신된 제 1 제어 신호에 의거하여 안착부(310)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124)을 임의의 방향으로 이동시켜 복수의 자극 코일(122, 124)간의 거리를 조절할 수 있다.
본원의 실시예에서 코일 이동부(322)는 리니어 모터를 예를 들 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 자극 코일 배치 장치(120)의 자극 코일(122, 124)의 구조를 변경하는 과정과 모양 변경(자극 코일(122, 124)의 교체)을 통한 자장 분포 범위가 변경되는 과정에 대해 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다.
도 4는 본원의 실시예에 따른 자극 코일 배치 장치(120)의 구조 변경 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5a 및 도 5b는 본원의 실시예에 따른 자극 코일(122, 124)의 모양에 따른 자장 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안착부(310)의 상부면에는 복수의 자극 코일(122, 124) 상부면과 일부 또는 전체가 연결되는 코일 이동부(322)가 설치되며, 코일 이동부(322)는 신호 송수신부(324)를 통해 인가되는 제 1 제어 신호에 의해 동작할 수 있다. 즉, 제 1 제어 신호에 의거하여 코일 이동부(322)는 복수의 자극 코일(122, 124)을 임의의 방향, 예컨대 좌우 방향으로 이동시켜 복수의 자극 코일(122, 124)간의 거리를 조절할 수 있다.
복수의 자극 코일(122, 124) 측면 또는 하부면과 연결되는 틸팅부(320)는 신호 송수신부(324)를 통해 인가되는 제 1 제어 신호에 의해 동작할 수 있다. 즉, 제 1 제어 신호에 의거하여 틸팅부(320)는 복수의 자극 코일(122, 124)을 임의의 방향, 예컨대 상하 방향으로 이동시켜 복수의 자극 코일(122, 124)간의 각도를 조절할 수 있다.
한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수의 자극 코일(122, 124)의 모양이 중앙이 뚫린 사각형 모양인 경우 자장 범위(126)는 도넛 모양일 때의 자장 범위(128)보다 넓은 것을 알 수 있다. 다시말해서, 복수의 자극 코일(122, 124)에서 측정된 자장 분포 패턴을 넓게 하기 위해서는 자극 코일의 모양 변경을 통해 가능하다는 것을 알 수 있다.
자장 측정 장치(130)는 자극 코일(122, 124)에 의해 발생되는 자장을 측정하여 측정된 자장 측정 신호를 신호 송수신부(324)를 통해 자극기 조절 장치(110)에 제공할 수 있다. 이러한 자장 측정 장치(130)의 세부 구성에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 시스템(100)에서 자장 측정 장치(130)의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 자장 측정 장치(130)는 자극 코일 배치 장치(120)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124)과 기 설정된 간격만큼 이격 형성되어 복수의 자극 코일(122, 124)에 의해 발생되는 자장에 따라 반응하는 복수개의 측정 모듈(132)을 포함할 수 있다. 복수개의 측정 모듈(132)에 의해 측정된 자장 측정 신호는 신호 송수신부(324)를 통해 자극기 조절 장치(110)에 제공될 수 있다. 한편, 본원의 실시예에서 자장 측정 신호는 자장의 세기와 관련된 신호일 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 자극기 조절 시스템(100)에서 자극기 조절 장치(110)의 동작 방법에 대해 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 자극기 조절 장치(110)의 동작 방법(400)을 도시한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 자극기 조절 장치(110)의 파라미터 조절부(222)는 자극 코일 배치 장치(120)의 안착부(310)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124)에 대한 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공한다(단계 402).
단계 302에서 제공되는 인터페이스를 통해 파라미터가 설정됨에 따라 신호 발생부(226)는 기구적 파라미터에 대응하는 제 1 제어 신호를 발생시킴과 더불어 전기적 파라미터에 대응하는 제 2 제어 신호를 발생시킨 후 이를 통신부(226)를 통해 자극 코일 배치 장치(120)에 전송한다(단계 404). 이에 따라, 자극 코일 배치 장치(120)의 안착부(310)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124)은 제 1 제어 신호에 동작하는 틸팅부(320) 및 코일 이동부(322)에 의거하여 상하 좌우로 이동되어 복수의 자극 코일(122, 124)간의 거리 및 각도가 조절되고, 제 2 제어 신호에 대응하는 자극 강도 및 주기를 갖는 자극 신호가 복수의 자극 코일(122, 124)에 인가되어 복수의 자극 코일(122, 124)에서 자장이 발생될 수 있다.
복수의 자극 코일(122, 124)의 자장 발생에 따라 자장 측정 장치(130)로부터 복수개의 측정 모듈(132)에서 측정된 자장 측정 신호가 수신되면(단계 406), 자장 분포 분석부(228)는 자장 측정 신호를 기반으로 자장 분포 패턴을 생성한다(단계 408).
그런 다음, 자장 분포 분석부(228)는 자장 분포 패턴을 표시부(240)에 디스플레이(단계 410)함과 더불어 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴간을 비교하여 기 설정된 오차 범위 내에서 일치하는지를 판단한다(단계 412).
단계 412의 판단 결과, 일치하는 경우 자장 분포 분석부(228)는 자장 분포 패턴과 단계 402에서 인터페이스를 통해 설정된 파라미터를 메모리(230)에 저장한다(단계 414).
한편, 단계 310의 판단 결과, 일치하지 않을 경우 자장 분포 분석부(228)는 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터가 조정되도록 파라미터 조절부(222)를 제어한다. 이에 따라, 파라미터 조절부(222)는 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터의 재입력을 위한 인터페이스를 제공(단계 416)한 후 단계 404로 진행하여 이후 단계를 수행할 수 있다. 재입력을 위한 인터페이스가 제공됨에 따라 자극기 조절 장치(110)의 관리자는 표시부(240)에 디스플레이된 자장 분포 패턴을 기반으로 안착부(310)에 안착된 자극 코일(122, 124)의 교체를 통해 모양을 변경시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에서는 파라미터 조절부(222)가 재입력을 위한 인터페이스를 제공하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴간을 비교 분석하여 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터를 자동으로 변경할 수도 있다.
도 8은 본원의 다른 실시예에 따른 자극기 조절 장치(110)의 동작 방법(500)을 도시한 흐름도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 자극기 조절 장치(110)의 시뮬레이션부(210)는 파라미터 출력부(212)를 통해 시뮬레이션용 파라미터를 입력받아 시뮬레이션 처리부(214)에 출력한다(단계 502). 여기에서, 시뮬레이션용 파라미터는 자극 코일(122, 124)의 모양 및 구조에 관련된 기구적 파라미터, 자극 코일(122, 124)에 인가될 자극 신호의 강도 및 주기와 관련된 전기적 파라미터, 환경 파라미터를 포함할 수 있다.
그런 다음, 시뮬레이션 처리부(214)는 시뮬레이션용 파라미터를 기반으로 시뮬레이션을 수행하여 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 생성한다(단계 504).
이후, 시뮬레이션 처리부(214)는 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 기 설정된 자장 분포 패턴(관리자가 원하는 자장 분포 패턴)간을 비교하여 기 설정된 오차 범위에서 일치하는지를 판단한다(단계 506).
단계 506의 판단 결과, 일치하는 경우 시뮬레이션 처리부(214)는 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리(230)에 저장한다(단계 508).
한편, 단계 506의 판단 결과, 일치하지 않을 경우 시뮬레이션 처리부(214)는 파라미터 출력부(212)를 제어하여 시뮬레이션용 파라미터를 조정(단계 510)한 후 단계 504로 진행하여 이후 단계를 수행한다.
상기와 과정을 통해 시뮬레이션용 파라미터와 시뮬레이션용 자장 분포 패턴이 메모리(230)에 저장되면, 자극기 조절 장치(110)의 관리자는 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 파라미터에 의거하여 자극 코일(122, 124)의 모양을 결정하여 안착부(310)에 안착시킨다.
이후, 파라미터 조절부(222)는 메모리(230)에서 시뮬레이션용 파라미터를 인출(단계 512)한 후 이를 실제 적용 파라미터로 설정하여 신호 발생부(226)에 제공한다.
신호 발생부(226)는 실제 적용 파라미터의 기구적 파라미터 및 전기적 파라미터를 기반으로 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호를 생성한 후 이를 통신부(226)를 통해 자극 코일 배치 장치(120)에 전송한다(단계 514). 이에 따라, 자극 코일 배치 장치(120)의 안착부(310)에 안착된 복수의 자극 코일(122, 124)은 제 1 제어 신호에 동작하는 틸팅부(320) 및 코일 이동부(322)에 의거하여 상하 좌우로 이동되어 복수의 자극 코일(122, 124)간의 거리 및 각도가 조절되고, 제 2 제어 신호에 대응하는 자극 강도 및 주기를 갖는 자극 신호가 복수의 자극 코일(122, 124)에 인가되어 복수의 자극 코일(122, 124)에서 자장이 발생될 수 있다.
복수의 자극 코일(122, 124)의 자장 발생에 따라 자장 측정 장치(130)로부터 복수개의 측정 모듈(132)에서 측정된 자장 측정 신호가 수신되면(단계 516), 자장 분포 분석부(228)는 자장 측정 신호를 기반으로 자장 분포 패턴을 생성한다(단계 518).
그런 다음, 자장 분포 분석부(228)는 자장 분포 패턴을 표시부(240)에 디스플레이(단계 520)함과 더불어 자장 분포 패턴과 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴간을 비교하여 기 설정된 오차 범위 내에서 일치하는지를 판단한다(단계 522).
단계 522의 판단 결과, 일치하는 경우 자장 분포 분석부(228)는 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션용 파라미터와 실제 적용 파라미터간을 비교하여 오차 값을 산출하고, 산출한 오차 값을 메모리(230)에 저장한다(단계 524).
한편, 단계 522의 판단 결과, 일치하지 않을 경우 자장 분포 분석부(228)는 실제 적용 파라미터가 조정되도록 파라미터 조절부(222)를 제어한다. 이에 따라, 파라미터 조절부(222)는 기구적 파라미터, 전기적 파라미터 및 환경 파라미터 등과 같은 실제 적용 파라미터의 재입력을 위한 인터페이스를 제공(단계 526)한 후 단계 514로 진행하여 이후 단계를 수행할 수 있다. 재입력을 위한 인터페이스가 제공됨에 따라 자극기 조절 장치(110)의 관리자는 표시부(240)에 디스플레이된 자장 분포 패턴을 기반으로 안착부(310)에 안착된 자극 코일(122, 124)의 교체를 통해 모양을 변경시킬 수 있다.
본원의 실시예에서는 파라미터 조절부(222)가 재입력을 위한 인터페이스를 제공하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 자장 분포 패턴과 메모리(230)에 저장된 시뮬레이션 자장 분포 패턴간을 비교 분석하여 실제 적용 파라미터를 자동으로 변경할 수도 있다.
앞서 설명된 자극기 조절 장치(120)의 동작 방법(400, 500)은컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 자극기 조절 시스템
110 : 자극기 조절 장치
120 : 자극 코일 배치 장치
122, 124 : 자극 코일
130 : 자장 측정 장치
132 : 측정 모듈
210 : 시뮬레이션부
212 : 파라미터 출력부
214 : 시뮬레이션 처리부
220 : 자극 조정부
222 : 파라미터 조절부
224 : 신호 발생부
226 : 통신부
228: 자장 분포 분석부
230 : 메모리
240 : 메모리
310 : 안착부
312 : 지지대
320 : 틸팅부
322 : 코일 이동부
324 : 신호 송수신부
110 : 자극기 조절 장치
120 : 자극 코일 배치 장치
122, 124 : 자극 코일
130 : 자장 측정 장치
132 : 측정 모듈
210 : 시뮬레이션부
212 : 파라미터 출력부
214 : 시뮬레이션 처리부
220 : 자극 조정부
222 : 파라미터 조절부
224 : 신호 발생부
226 : 통신부
228: 자장 분포 분석부
230 : 메모리
240 : 메모리
310 : 안착부
312 : 지지대
320 : 틸팅부
322 : 코일 이동부
324 : 신호 송수신부
Claims (18)
- 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치에 있어서,
상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하는 파라미터 조절부;
상기 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 신호 발생부;
상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 조절부에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터를 조절되도록 하는 자장 패턴 분석부를 포함하며,
상기 신호 발생부는 상기 조절된 기구적 및 전기적 파라미터에 의거하여 다른 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는, 자극기 조절 장치. - 제1항에 있어서,
상기 자극기 조절 장치는 상기 복수의 자극 코일의 구조와 자극 신호에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터의 조절을 통해 시뮬레이션을 수행하여 기 설정된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 형성하며, 상기 형성된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리에 저장하는 시뮬레이션부를 포함하는, 자극기 조절 장치. - 제2항에 있어서,
상기 파라미터 조절부는 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 파라미터에 의해 상기 복수의 자극 코일의 구조에 대응하는 기구적 파라미터와 자극 신호와 관련된 전기적 파라미터를 설정하여 상기 신호 발생부에 제공하는, 자극기 조절 장치. - 제2항에 있어서,
상기 자장 패턴 분석부는 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 상기 생성한 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 조절부에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터가 조절되도록 하는, 자극기 조절 장치. - 제2항에 있어서,
상기 시뮬레이션부는,
상기 복수의 자극 코일의 구조와 자극 신호의 강도 및 주기에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터를 입력받아 출력하거나 상기 시뮬레이션용 파라미터를 조정하여 출력하는 파라미터 출력부; 및
상기 파라미터 출력부에서 출력되는 시뮬레이션용 파라미터에 의거하여 시뮬레이션을 수행하여 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 상기 메모리에 저장된 임계 자장 분포 패턴간의 비교를 통해 상기 파라미터 출력부에 상기 시뮬레이션용 파라미터의 조정을 요청하거나 상기 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터에 저장하는 시뮬레이션 처리부를 포함하는, 자극기 조절 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기구적 파라미터는 상기 복수의 자극 코일간 각도 또는 거리인, 자극기 조절 장치. - 복수의 자극 코일의 안착 및 교체가 가능하고, 외부의 제어 신호에따라 상기 복수의 자극 코일에서 자장이 발생되며, 상기 안착된 복수의 자극 코일간의 구조 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치;
상기 복수의 자극 코일에서 발생되는 자장을 측정하여 자장 측정 신호를 출력하는 자장 측정 장치; 및
상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 상기 인터페이스를 통해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 상기 제어 신호를 생성한 후 자극 코일 배치 장치에 인가하며, 상기 제어 신호의 인가에 대한 응답으로 상기 자장 측정 장치로부터 수신되는 자장 측정 신호의 분석을 통해 상기 기구적 및 전기적 파라미터를 조정하는 자극기 조절 장치를 포함하는, 자극기 조절 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 자극 코일 배치 장치는
상기 복수의 자극 코일이 안착 및 교체될 수 있는 안착부;
상기 복수의 자극 코일을 이동시켜 상기 복수의 자극 코일간의 거리를 조정하는 코일 이동부; 및
상기 복수의 자극 코일을 틸팅시켜 상기 복수의 자극 코일간의 각도를 조절하는 틸팅부를 포함하는, 자극기 조절 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 자장 측정 장치는
상기 자극 코일 배치 장치의 안착부와 기 설정된 간격만큼 이격되어 형성되며, 복수의 측정 모듈을 이용하여 상기 자장 측정 신호를 측정한 후 이를 상기 자극기 조절 시스템에 출력하는, 자극기 조절 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 자극기 조절 장치는 상기 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성하며, 상기 생성된 자장 분포 패턴이 기 설정된 기준 자장 분포 패턴에 기 설정된 오차 범위 내에서 기 설정된 기준 자장 패턴과 일치하는지를 판단한 후 판단 결과에 의거하여 상기 기구적 및 전기적 파라미터의 조정 여부를 결정하는, 자극기 조절 시스템. - 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치를 이용한 자극기 제어 방법에 있어서,
상기 복수의 자극 코일간의 구조와 관련된 기구적 파라미터와 상기 복수의 자극 코일에 제공되는 자극 신호를 조절하기 위한 전기적 파라미터를 설정할 수 있는 인터페이스를 제공하는 단계;
상기 인터페이스에 의해 설정된 기구적 및 전기적 파라미터에 대응하는 제어 신호를 발생시켜 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계;
상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 복수의 자극 코일에서 발생되는 자장을 측정하는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하는 단계;
상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 기 설정된 기준 자장 분포 패턴이 기 설정된 오차 범위에서 일치하는지를 판단하는 단계;
상기 판단 결과 일치하지 않을 경우 상기 기구적 및 전기적 파라미터의 조절을 통해 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계; 및
상기 일치하는 경우 상기 자장 분포 패턴과 상기 기구적 및 전기적 파라미터를 저장하는 단계를 포함하는, 자극기 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계는 상기 기구적 및 전기적 파라미터의 재입력을 위한 인터페이스를 제공하여 상기 기구적 및 전기적 파라미터를 조절하는, 자극기 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 기구적 파라미터는 상기 복수의 자극 코일간의 거리 또는 각도를 조절하기 위한 파라미터인, 자극기 제어 방법. - 복수의 자극 코일이 안착되며 상기 복수의 자극 코일간의 구조의 변경이 가능한 자극 코일 배치 장치와 연결되는 자극기 조절 장치를 이용한 자극기 제어 방법에 있어서,
상기 복수의 자극 코일의 구조와 자극 신호에 대응하는 시뮬레이션용 파라미터의 조절을 통해 시뮬레이션을 수행하여 기 설정된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴을 형성하며, 상기 형성된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴과 이에 상응하는 시뮬레이션용 파라미터를 메모리에 저장하는 단계;
상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 파라미터를 실제 적용 파라미터로 설정한 후 이를 기반으로 제어 신호를 생성하여 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계;
상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 복수의 자극 코일에서 발생되는 자장을 측정하는 자장 측정 장치로부터 자장 측정 신호를 수신하는 단계;
상기 수신한 자장 측정 신호의 분석을 통해 자장 분포 패턴을 생성한 후 상기 자장 분포 패턴과 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 자장 분포 패턴이 기 설정된 오차 범위에서 일치하는지를 판단하는 단계;
상기 판단 결과 일치하지 않을 경우 상기 실제 적용 파라미터의 조절을 통해 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계를 포함하는, 자극기 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 다른 제어 신호를 상기 자극 코일 배치 장치에 제공하는 단계는 상기 실제 적용 파라미터의 변경을 위한 인터페이스를 제공하여 상기 시뮬레이션용 파라미터를 조절하는, 자극기 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 자극기 제어 방법은
상기 판단 결과 일치하는 경우 상기 실제 적용 파라미터와 상기 메모리에 저장된 시뮬레이션용 파라미터간의 오차값을 산출하여 상기 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는, 자극기 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 코일의 구조와 관련된 시뮬레이션용 파라미터는 상기 복수의 자극 코일간의 거리 또는 각도를 조절하기 위한 파라미터인, 자극기 제어 방법. - 제14 또는 제17항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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