KR101638238B1 - 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트폰을 포함하는 단말기 자체 또는 단말기를 이용한 자극 및 진단을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 단말기의 각 어플리케이션을 활용하여 저주파 자극을 수행하거나 상기 단말기의 기울어짐 정도에 의해 자극 강도를 달리할 수 있는 것에 관한 것이다.
본 발명은 단말기의 각도에 따른 자극강도가 미리 설정되어 메모리부에 저장되고, 기울기 센서에 의해 단말기 각도가 확인되어, 상기 확인된 각도 또는 각도범위가 미리 정한 시간이상 유지되는 경우에, 그에 대응되는 자극강도가 제어부의 제어에 의거 출력되는 신호에 의해 출력되어 동작된다.

Description

단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치 및 방법 {Apparatus for stumulation and diagnosis connecting with terminal and method thereof}

본 발명은 스마트폰을 포함하는 단말기 자체 또는 단말기를 이용한 자극 및 진단을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 단말기의 각 어플리케이션을 활용하여 저주파 자극을 수행하거나 상기 단말기의 기울어짐 정도에 의해 자극 강도를 달리할 수 있는 것에 관한 것이다.

일반적으로 전기 자극 또는/및 진단 장치는 골반신경을 포함한 손상된 신경의 재생과 관련된 불감증, 성기능 장애, 요실금, 통증완화, 변비 치료 외에 재활 치료 등의 방법으로 폭넓게 사용되고 있다. 전기 자극 장치중 하나가 저주파 치료기(안마기)이다. 저주파 치료기는 보통 물리치료기의 하나로 사용되며, 움직이기 힘든 팔에 전기자극을 주어 근육을 움직이게 함으로써 근육의 퇴행을 막거나 혈액 순환을 도와서 치료에 도움을 주고자 사용한다.

원래 근육은 신경세포를 통한 전기 자극으로 움직이게 되어 있는데, 저주파 치료기는 이러한 전기 자극을 직접근육 표면에 주어서 근육을 움직이게 하는 장치이다. 다만, 일정한 량의 전기가 들어가면 근육은 수축된 상태로 있기 때문에 일정한 주파수로 자극을 주었다가 풀었다가 하기 때문에 "저주파"치료기란 이름이 붙었다. 전기 자극으로 자극되는 근육은 신경으로 자극되는 근육과 성질과 조건이 달라서 자극 정도가 지속되지 않고 수분 내에 (5~20분) 피로 상태가 되어 더 이상 자극을 받아들이지 못하고 젖산이 쌓이게 되어 뻐근하게 된다.

전기 자극의 파형이나 자극하는 위치를 바꿔서 단순히 자극을 하는 정도가 아니라 컵을 집어들거나 간단한 걸음을 걸을 수 있도록 자극하는 기계도 대두되고 있다. 자극의 정도나 지속 시간은 사람에 따라 다르고 표피의 피하 지방 두께나 근육의 크기 정도 등등 사람마다 그 특성이 다르다. 그리고 자극되는 위치에 따른 반응도 사람마다 약간의 차이가 있다.

그리고 저주파 치료기(안마기등)에서 패드(사람의 특정 신체 부위에 부착하는 패치)도 아주 중요한 부분을 차지한다. 이론상으로는 통전이 되는 물질이면 다 되는 것이지만, 사람에게 하는 물질이다 보니 신중을 기해야 한다.

보통은 전기가 통하는 고무 전극을 사용하지만, 전기가 잘 통하게 하기 위해서 사용 전에 물을 바르는 번거로움이 있기 때문에, 근래에는 전기적 전달이 잘 되게 하는 젤리를 바르거나 아예 패드에 발라져서 나오는 것도 근래에는 시판되고 있다.

종래에는 전술된 저주파 자극기의 기능을 단말기에 장착하여 사용할 수 있도록 하여 사용의 편의성을 도모하고 있다.

그러나, 종래 저주파 안마기는 사용자가 조작부를 통해 안마 시간이라든지 안마 강도(레벨)를 선택해야 되기에 용이하게 동작을 구현할 수가 없었다.

본 발명은 안마 기능 뿐만 아니라 중풍/마비환자 치료, 체지방 진단, 체형진단, 모아레 진단 등 다양한 분야에 응용될 수 있는 장치와 그 동작방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 단말기의 각도 변화에 대응되어 자극의 강도가 가변되고 그 각도 또는 설정된 각도범위 상태를 유지하는 시간에 대응되어 그 각도에 따른 자극의 세기가 계속 유지되도록 제어된다.

또한 본 발명은 단말기내의 제어부 또는/및 단말기에 접속되는 다른 장치내의 제어부의 제어에 의해 상기 각도에 대응되는 자극의 강도가 출력되는 것을 제공한다.

본 발명에 따른 자극 및 진단을 위한 장치는, 단말기와 유선 또는 무선으로 접속되는 접속부와, 상기 접속부로부터 제공되는 단말기의 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정된 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로부가 내장되는 커넥터; 및 상기 전압변환 회로부의 출력단에 신호선을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극으로 구성된 자극 및 진단을 위한 장치에 있어서, 상기 단말기에는 기울기 센서가 구비되며, 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호가 출력되도록 제어하는 제 1 제어부가 구성되며, 상기 커넥터에는, 상기 접속부를 통해 단말기으로부터 전원을 공급받고, 상기 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극에 대한 스위칭 제어신호를 출력하는 제 2 제어부; 및 상기 스위칭 제어신호에 대응하여 고전압 저전류 신호를 상기 전극으로 공급하는 전압변환 회로부로 구성되며; 상기 전압변환 회로부는, 상기 제 2 제어부에서 출력되는 펄스 신호를 인가받아 고전압 저전류 신호로 변환하는 고전압 회로; 상기 제 2 제어부에서 출력되는 전극 선택을 위해 전극별로 구비되는 메인 스위치회로; 상기 메인 스위치회로의 선택 신호 및 상기 고전압 회로의 출력 신호에 의해 각 전극을 구동하기 위한 제 1 전극구동 회로 및 제 2 전극구동 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치이다.

본 발명에 따른 자극 및 진단을 위한 방법은, 단말기의 각도에 따른 자극강도가 설정되어 메모리부에 저장되는 단계; 기울기 센서에 의해 단말기 각도가 확인되는 단계; 상기 확인된 각도 또는 각도범위가 미리 정한 시간이상 유지되는지가 제어부에 의해 확인되는 단계; 및 상기 확인결과, 미리 정한 시간이상 유지되는 경우 그에 대응되는 자극강도가 제어부의 제어에 의거 출력되는 신호에 의해 출력되는 단계;를 포함하여 동작한다.

본 발명에 따르면, 단말기에 저장될 다양한 자극 및 진단 프로그램을 이용하여 안마 기능뿐만 아니라 중풍/마비환자 치료, 체지방 진단, 체형진단, 모아레 진단 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 단말기의 각도 변화에 대응되어 자극의 강도가 가변되고 그 각도 또는 설정된 각도범위 상태를 유지하는 시간에 대응되어 그 각도에 따른 자극의 세기가 계속 유지되도록 할 수 있으므로 손쉽게 제어가 가능하고, 특히 중풍환자 치료에 효과적이다.

또한 본 발명에 따르면, 스마트폰과 접속되는 저주파 자극기는, 저주파 자극을 위한 제어 알고리즘을 스마트폰의 앱(프로그램)을 이용하여 구현하고, 저주파 자극용 전압 변환회로부는 스마트폰으로 유선/무선 접속되는 어댑터에 구현함으로써, 스마트폰을 이용한 저주파 기능을 효과적으로 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 스마트폰의 전원을 이용하여 저주파 자극기를 구동함에 따라, 회로가 간단하고 사용이 편리할 뿐만 아니라 휴대의 편의성을 높일 수 있으며, 또한 별도의 전원을 이용함으로써 스마트폰의 사용에 영향을 주지 않고 지속적인 자극 제공이 가능하다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자극 및 진단을 위한 장치의 블럭도
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자극 및 진단을 위한 장치의 블럭도
도 3은 본 발명에 또 따른 실시 예에 따른 자극 및 진단을 위한 장치의 블럭도
도 4는 본 발명에 따른 스마트폰과 접속되는 저주파 자극기를 설명하기 위한 구성도
도 5a/5b는 상기 도 4의 커넥터의 기능에서 제어부가 없는 경우 및 있는 경우를 보여주는 도면
도 6은 도 5a/5b의 전압변환 회로부를 설명하기 위한 회로도
도 7은 단말기의 기울어진 각도를 보여주는 도면
도 8은 본 발명 실시 예에서의 하나의 제어부를 나타낸 도면
도 9는 전압조정부의 실시 예 도면
도 10은 자극 장치에 전원을 공급하는 전원공급부의 하나의 예 도면
도 11은 본 발명에 따른 자극 및 진단을 위한 장치에서의 동작 흐름도

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호 또는 유사한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에서 사용된 단말기는 휴대폰, 스마트폰을 포함하는 포괄적인 용어이다.

본 발명의 설명을 하는데 있어서, 안마 등 특정의 용도만 언급되었다 하였더라도 이에 한정되지 않고 중풍/마비환자 치료, 체지방 진단, 체형진단, 모아레 진단 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.

본 발명에서, 상기 단말기와 커넥터 장치 간의 연결은 유선뿐만 아니라 블루투스 등을 이용한 무선 연결도 가능하다.

또한 본 발명을 설명하는데 있어서, 단말기에서 출력되는 신호는, 선택된 동작 프로그램을 알려주는 동작명령 또는 상기 동작명령에 대응되는 자극패턴신호일수도 있는 것으로, 아래 설명에서 명확히 구분하고 않지 않더라도 각 실시 예에서 그렇게 해석 및 이해를 하도록 한다. 즉 단말기의 제어부에서는 선택된 동작명령만 알려주고 커넥터부에서 그에 따른 신호를 생성하거나, 상기 단말기의 제어부에서 그 동작명령에 대응되는 신호를 함께 출력해 줄 수도 있을 것이다.

또한 본 발명은, 단말기 뿐만 아니라 기울기 감지 센서를 내장하여 그에 따른 자극강도를 출력하는 다른 장치에도 적용가능하기에, 본 발명의 권리범위에 속한다.

이하 각 도면을 인용하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.

도 1 및 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자극 및 진단을 위한 장치의 블럭도로써, 단말기에 내장되어 있는 1개의 제어부(140)에 의거 자극, 진단 등을 포함하는 모든 동작이 제어되는 것의 실시 예이고,

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시 예에 따른 자극 및 진단을 위한 장치의 블럭도로써, 단말기에 내장되어 있는 제 1 제어부는 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 동작 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호가 커넥터에 출력되도록 제어하고, 커넥터에 있는 제 2 제어부는 상기 제 1 제어부의 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극에 대한 스위칭 제어신호를 출력하도록 제어하는 도면이다.

도 1 및 2에 나타난 바와 같이, 제어부(140)는 하나의 예로써 안마 기능이 입력되면 메모리부(160)에 저장된 안마 기능을 위한 제어 프로그램을 인출하여 단말기의 동작 상태를 안마 기능을 수행하기 위한 동작 상태로 전환시키게 되며, 사용자가 조작부(130)를 통해 안마 시간 또는/및 안마 강도(레벨)를 선택하게 되면 이를 메모리부(160)에 저장함과 동시에 표시부(150)를 제어한다.

한편, 본 발명의 다른 특징으로써, 상기 단말기에는 기울기 센서(195)가 구비되며, 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호 (표 1 참고)가 출력되도록 제어부가 제어할 수 있다. 또한 메모리부(160)에는 단말기의 기울기 각도에 따른 자극강도가 설정되어 저장될 수 있다.

이러한 제어에 의해 표시부(150)는 사용자가 선택한 기능(예를 들어, 안마기능)과 안마 강도 및 안마 시간 등을 화면에 표시해주어 사용자가 용이하게 현재의 단말기의 동작 상태라든지 남아 있는 안마 시간 등을 용이하게 확인할 수 있게 된다.

이와 같은 안마 기능을 수행하기 위한 기본적인 절차가 종료되면, 제어부(140)는 구동부(170)에 제어신호를 인가하여 저주파를 발생토록 한다. 상기 제어신호를 인가받은 구동부(170)는 인가된 제어신호에 대응하게 파형을 발생하여 저주파 발생부(180)에 전달하게 되고, 상기 저주파 발생부(180)는 통상의 저주파 회로를 이용하여 저주파를 발생하고 이를 증폭시켜 와이어(102)를 통해 안마 패치(190)로 전달한다.

이에 따라 안마 패치(190)는 전기 자극 신호를 발생하여 사용자의 특정 신체 부위를 안마하게 된다. 사용자는 안마 또는 저주파 치료를 위한 특정 신체 부위에 안마 패치(190)만을 부탁시킴으로써 용이하게 저주파 안마를 받을 수 있으며, 아울러 단말기를 이용하기 때문에 휴대하기가 편리하고, 언제 어디서든지 안마 기능을 사용할 수 있게 된다.

상기와 같은 저주파 안마기는 사용자가 조작부(130)를 통해 안마 시간이라든지 안마 강도(레벨)를 선택 또는 단말기에 내장되어 있는 기울기센서에 의한 각도 변화에 대응되어 자극의 강도가 자동적으로 가변되고, 그 각도 또는 설정된 각도범위 상태를 유지하는 시간에 대응되어 그 각도에 따른 자극의 세기가 계속 유지되도록 제어할 수도 있다.

상기 도 1에 의한 동작은 단말기 자체를 이용하여 구동하고 있으나, 저주파 안마기를 위한 저주파 신호는 고전압을 이용해야 하는데 하드웨어적으로 휴대폰에는 고전압 발생회로를 구현하기가 쉽지 않기 때문에, 도 2는 고전압 회로 및 저전류 회로를 포함하는 전압변환회로부(303)를 상기 단말기와 유선 또는 블루투스등을 이용한 무선의 접속부(197)를 통해 접속시켜 구성한 것이다.

상기와 같은 도 2의 구성과 동작은 다음과 같다.

단말기의 접속단자에 결합하는 접속부(197)와, 상기 제어부, 접속부로부터 유선/무선 제공되는 단말기의 동작명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정된 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로부(도5, 303)가 내장되는 커넥터(2391); 및 상기 전압변환 회로부의 출력단에 신호선을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극으로 구성된 자극 및 진단을 위한 장치에서,

상기 단말기에는 기울기 센서(195)가 구비되며, 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 명령 또는 그에 대응되는 저주파 자극 패턴제어 신호가 출력되도록 제어하는 제어부(140)가 구성되며, 상기 커넥터에는, 상기 접속부를 통해 수신된 상기 명령 또는 그에 대응되는 저주파 자극 패턴제어 신호에 대응하여 고전압 저전류 신호를 상기 전극으로 공급하는 전압변환 회로부로 구성되며; 상기 전압변환 회로부는, 상기 제어부에서 출력되는 명령 또는 펄스 신호를 인가받아 고전압 저전류 신호로 변환하는 고전압 회로; 상기 제어부에서 출력되는 전극 선택을 위해 전극별로 구비되는 메인 스위치회로; 상기 메인 스위치회로의 선택 신호 및 상기 고전압 회로의 출력 신호에 의해 각 전극을 구동하기 위한 제 1 전극구동 회로 및 제 2 전극구동 회로로 구성된다. [도 4,5,6,7참고]

상기 도 2는 단말기내에 내장된 1개의 제어부(140)에 의거 모든 동작이 제어되는 것이나, 도 3은 단말기 내에 내장된 제 1 제어부(140)는 기울기 센서로부터 감지된 기울기 각도에 대응되는 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호가 커넥터에 출력되도록 제어하고[표 1참고], 커넥터에 있는 제 2 제어부(170)는 상기 제 1 제어부의 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극에 대한 스위칭 제어신호를 출력하도록 제어하는 것으로서, 그 구성 및 동작은 다음과 같다.

단말기와 유/무선으로 결합하는 접속부와, 상기 접속부로부터 유선/무선 제공되는 단말기의 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정된 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로부가 내장되는 커넥터; 및 상기 전압변환 회로부의 출력단에 신호선을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극으로 구성된 자극 및 진단을 위한 장치에 있어서,

상기 단말기에는 기울기 센서가 구비되며, 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 저주파 자극 패턴제어 신호가 출력되도록 제어하는 제 1 제어부가 구성되며,

상기 커넥터에는, 상기 접속부를 통해 단말기으로부터 전원을 공급받고, 상기 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극에 대한 스위칭 제어신호를 출력하는 제 2 제어부; 및 상기 스위칭 제어신호에 대응하여 고전압 저전류 신호를 상기 전극으로 공급하는 전압변환 회로부로 구성되며;

상기 전압변환 회로부는, 상기 제 2 제어부에서 출력되는 펄스 신호를 인가받아 고전압 저전류 신호로 변환하는 고전압 회로; 상기 제 2 제어부에서 출력되는 전극 선택을 위해 전극별로 구비되는 메인 스위치회로; 상기 메인 스위치회로의 선택 신호 및 상기 고전압 회로의 출력 신호에 의해 각 전극을 구동하기 위한 제 1 전극구동 회로 및 제 2 전극구동 회로로 구성된다.[도 4,5,6,7 참고]

상기 도 2 및 3에서 상기 출력되는 펄스 신호의 주파수에 따라 상기 고전압 회로의 출력 전압이 가변되어, 상기 전극에 의해 제공되는 신체 자극의 강도가 조절되는 것이며, 상기 출력되는 펄스 신호의 크기는 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기 각도에 대응된다. [아래 표 1 참고]

도 4는 본 발명에 따른 단말기의 하나인 스마트폰과 접속되는 저주파 자극기를 설명하기 위한 구성도이다.

도 4는 본 발명에서 예시하고 있는 저주파 자극장치를 나타낸 구성도이며, 도시된 바와 같이 저주파 자극 패턴제어를 위한 알고리즘이 탑재된 스마트폰(200)과, 상기 스마트폰(200)의 접속단자(201)와 연결되어 상기 저주파 자극 패턴제어에 대응하는 신호를 고전압 저전류 신호로 변환하여 각 전극(231)으로 제공하는 저주파 자극기 (230)로 구성된다.

상기 스마트폰(200)은 저주파 자극 패턴제어를 위한 알고리즘을 앱을 통해 다운로드 받으며, 상기 앱은 사용자선택에 따라 다수 종류의 저주파 자극 패턴을 공급한다. 예컨대, 진동, 마사지, 떨림, 가압 등의 패턴을 제공하며, 이러한 패턴은 통상의 저주파 자극장치에서 제공되는 알고리즘이 적용될 수 있다. 따라서, 상기 스마트폰 (200)의 표시창(203)에는 각 패턴에 대한 디스플레이가 이루어지며, 사용자에 의해 임의의 패턴이 선택되거나 시간, 강약 조절이 가능하게 된다.

또한 상기 스마트폰에 내장되어 있는 기울기센서(195)에 의해 감지된 기울기 각도에 의거 아래 표 1에 나타난 바와 같은 자극세기가 자동적으로 출력되고, 상기 기울기 각도 범위 내에서의 시간에 대응되어 계속적으로 같은 자극세기가 출력된다.

상기 저주파 자극기(230)는 상기 스마트폰(200)의 접속단자(201)에 결합하는 접속부(237)와, 상기 접속부(237)로부터 제공되는 스마트폰(200)의 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정된 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로부(303)가 내설되는 회로 하우징(235)로 구성되는 커넥터(239), 상기 전압변환 회로부의 출력단에 신호선(233)을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극(231)으로 구성된다.

상기 접속부는 편의상 유선으로 접속되는 것으로 도시하였으나, 블루투스등을 이용하여 무선으로도 접속 가능하다.

한편, 상기 스마트폰(200)의 접속단자(201)와 저주파 자극기(230)의 접속부(237)는 하나의 예로써 마이크로 USB 구조를 가지며, 4핀 또는 5핀으로 구성된다. 물론, 필요에 따라 8핀이 사용될 수 있으며, 핀의 구조는 통신 프로토콜에

따라 상이하게 적용될 수 있다.

상기 마이크로 USB는 4핀 구조의 A 타입 또는 B 타입으로 적용되거나, 5핀 구조의 MINI-A 타입, MINI-B 타입,Micro-A 타입, Micro-B 타입이 사용될 수 있다.

어떠한 구조의 마이크로 USB가 사용되더라도, 그라운드(G) 단자를 포함하여, 전원(+V) 단자, 아이디(ID) 단자, 데이터(D+, D-) 단자로 구성되며, 상기 스마트폰(200)으로 탑재된 어플리케이션은 상기 아이디 단자 및 데이터 단자를 이용하여 상기 접속부(237)로 저주파 자극 패턴제어를 수행한다.

도 5a/5b는 상기 도 4의 커넥터의 기능에서 제어부가 없는 경우 (도 2에 대응됨) 및 있는 경우 (도 3에 대응됨)를 보여주는 도면이며, 도 5b를 기준으로 설명한다.

도 5b는 본 발명에 따른 커넥터(239)의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상기 유선 또는 무선 접속부(239)를 통해 스마트폰(200)으로부터 전원을 공급받고, 상기 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극(231)에 대한 스위칭 제어신호를 출력하는 제어부(301)와, 상기 스위칭 제어신호에 대응하여 고전압 저전류 신호를 상기 전극(231)으로 공급하는 전압변환 회로부(303)로 구성된다.

상기 제어부(301)는 스마트폰(200)으로부터 제공되는 마이크로 USB 통신 프로토콜에 기반하여, 상기 스마트폰(200)으로부터 저주파 자극 패턴의 종류를 선별하는 아이디(ID) 정보 및 해당 저주파 자극 패턴에 대응하는 스위칭 제어를 수행하는 데이터(D+, D-)를 제공받는다. 또한, 상기 아이디(ID) 및 데이터(D+, D-)에 응답하여 전극(231)을 스위칭하고, 저주파 자극 패턴에 따른 펄스 신호를 출력한다.

따라서, 상기 전압변환 회로부(303)는 전극 스위칭 신호에 의해 적어도 둘 이상의 전극(231)이 순차적으로 선택되거나 중첩하여 선택되며, 상기 펄스 신호를 고전압 저전류 신호로 변환하여 선택된 임의의 전극(231)으로 공급한다.

상기한 바와 같이, 상기 저주파 자극 패턴신호는 사용자에 의해 선택 또는 기울기센서에 의한 기울기 각도에 의해 설정되는 것으로, 안마, 마사지, 두드림, 가압,진단등의 패턴이 가능할 것이며, 상기 스마트폰(200)의 표시창(203)으로 패턴 및 속도 선택을 위한 화면이 제공된다.

결국, 사용자는 저주파 자극기(230)를 스마트폰(200)과 유선 또는 무선 접속시켜 고전압 저전류의 저주파 자극 기능을 구현함으로써, 실생활에서 유용하게 사용될 수 있으며 더불어, 스마트폰(200) 자체에서 구현되지 못하는 고전압 저전류 회로를 저주파 자극기(230)의 커넥터(239)에 탑재함에 따라 저주파 자극기의 실효성을 높이게 되는 것이다.

도 6은 도 5a/5b의 전압변환 회로부를 설명하기 위한 하나의 실시 예 회로도이다.

도 2의 단말기에 내장(140)되거나, 도 3 및 도 6과 같이 단말기와 별도의 장치에 내장된 제어부(도 2의 140, 도 3의 170,도 6의 301)에서 출력되는 펄스 신호를 인가받아 고전압 저전류 신호로 변환하는 고전압 회로(401)와, 상기 제어부(301)에서 출력되는 전극 선택을 위해 전극(231)별로 구비되는 메인 스위치회로(403)와, 상기 메인 스위치회로(403)의 선택 신호 및 상기 고전압 회로(401)의 출력 신호에 의해 각 전극(231)을 구동하기 위한 제 1전극구동 회로(407) 및 제2전극구동 회로(405)로 구성된다.

상기한 바와 같이, 도 6의 도면에는 단말기 이외의 장치에 구비된 제어부(301)가 표시되어 있으나, 도 2와 같이 단말기내에 구비된 제어부(140)에서 출력되는 펄스신호가 출력될 수도 있다. 또한 도 2 및 도 6에서의 상기 펄스신호는 표 1에 나타난 바와 같이 기울기 센서에 의해 감지된 기울기 각도에 대응되는 값이다.

여기서, 상기 각 제어부에서 출력되는 펄스 신호의 주파수에 따라 상기 고전압 회로(401)의 출력 전압이 가변되며, 이는 전극(231)에 의해 제공되는 신체 자극의 강도가 조절된다.

상기 고전압 회로(401)는 스마트폰(200)으로부터 공급되는 정격 전압을 설정된 고전압으로 변환하기 위해 컬렉터측으로 인덕턴스(L)가 접속되고, 베이스측으로 RC 회로를 구비한 트랜지스터(TR11)를 포함한다. 또한, 상기 메인 스위치회로(403)는 각 스위칭 단자별로 저항(R2, R3)이 접속되는 트랜지스터(TR9, TR10)로 이루어지며, 상기 제 1전극구동 회로(407)는 상기 고전압 회로(401)의 출력 신호를 다이오드(D1)를 통해 인가받은 후, 상기 트랜지스터(TR9)에 의해 스위칭되도록 트랜지스터(TR3, TR2)로 이루어지고, 상기 트랜지스터(TR10)에 의해 스위칭되도록 트랜지스터(TR1, TR4)로 구성되어, 상기 고전압 회로(401)로부터 출력되는 고전압 신호를 전극(A)으로 공급한다.

또한, 상기 제2전극구동 회로(405)는 상기 고전압 회로(401)의 출력 신호를 다이오드(D2)를 통해 인가받은 후, 상기 트랜지스터(TR9)에 의해 스위칭되도록 트랜지스터(TR7, TR6)로 이루어지고, 상기 트랜지스터(TR10)에 의해 스위칭되도록 트랜지스터(TR5, TR8)로 구성되어, 상기 고전압 회로(401)로부터 출력되는 고전압 신호를 전극(B)으로 공급한다.

이와 같이 구성된 전압변환 회로부(303)는 각 제어부에서 출력되는 펄스 신호가 상기 고전압 회로(401)에 의해 고전압 저전류 회로로 변환되고, 상기 제어부(301)가 스위칭 신호(SW1)를 인에이블할 경우 제 1전극구동 회로(407)의 트랜지스터(TR3) 및 트랜지스터(TR2)가 턴온되어 전극(A)로 설정된 전류의 방향을 갖도록 고전압 저전류를 공급한다.

동시에, 상기 스위칭 신호(SW1)는 제 2전극구동 회로(405)를 동작시킴에 있어, 상기 트랜지스터(TR7) 및 트랜지스터(TR6)를 턴온시켜 상기 전극(B)으로 고전압 저전류를 일정 방향으로 공급한다. 따라서, 상기 전극(231)의 전극(A) 및 전극(B)에 의해 신체로 흐르는 전류의 방향으로부터 저주파 자극패턴 제어가 이루어지며, 상기 제어부(301)에서 출력되는 펄스 신호의 주파수로부터 신체 자극의 강도가 제어된다.

또한, 상기 저주파 자극패턴 제어에 따라 상기 제어부(301)는 스위치(SW2)를 운용하여, 전극(231)에 의한 자극패턴을 달리할 수 있는데, 이는 전극(231)으로 공급되는 전류의 방향을 변경 또는 변형함으로써 달성된다.

즉, 상기 제어부가 스위칭 신호(SW2)를 인에이블할 경우 제 1전극구동 회로(407)의 트랜지스터(TR1) 및 트랜지스터(TR4)가 턴온되어 전극(A)의 전류방향을 전환하고, 제2전극구동 회로(405)의 트랜지스터(TR5) 및 트랜지스터(TR8)를 턴온시켜 상기 전극(B)으로 고전압 저전류 방향으로 전환한다. 따라서, 상기 전극(231)의 전극 (A) 및 전극(B)에 의해 신체로 흐르는 전류의 방향을 전환하여 저주파 자극패턴 제어를 수행하는 것이다.

도 7은 단말기의 기울어진 각도를 보여주는 도면이다.

도 7에 나타난 바와 같이, 단말기의 각도가 변경되는 경우, 단말기에 내장된 기울기 센서에 의거 각도가 감지될 것이며, 상기 감지된 각도에 의한 자극의 강도는 하나의 예로써 아래 표 1과 같다. 또한 자극 강도 지속 시간은 각도 범위 내에서 유지되는 시간 동안 계속된다.

단말기각도(X축기준)	총 자극강도에 대한 자극 정도	자극강도 지속 시간
3 ~ 5도	5 %	각도범위 유지 시간에 비례함
6 ~ 10도	10 %	동일
11 ~ 15도	15 %	동일
16 ~ 20도	20 %	동일
21 ~ 25도	25 %	동일
~	~	동일
85 ~ 90도	100 %	동일

상기 단말기 각도는 하나의 예로써 X축 및 Y축을 기준으로 하였으나, 이에 한정되지 아니하며, X축, Y축 또는/및 Z축을 고려하여 측정될 수 있다.

도 8은 본 발명 실시 예에서의 하나의 제어부를 나타낸 것이다.

블루투스(미도시)를 통해 단말기에 저장/동작되는 각 프로그램의 명령을 수신단자(RXD)를 통해 수신하고, 해당 명령 동작에 따른 출력신호(자극강도 등)를 출력단자(OC1A)를 통해 도 9의 전압조정부에 출력한다.

상기 전압 조정부는 신호를 수신하여 TR이 동작되고, 변압기를 통해 상기 해당 명령 동작에 따른 주파수가 출력된다.

도 10은 자극 장치에 전원을 공급하는 전원공급부의 하나의 예이다.

도 11은 본 발명에 따른 자극 및 진단을 위한 장치에서의 동작 흐름도이다.

단말기의 각도에 따른 자극강도가 상기 표 1과 같이 미리 설정되어 메모리부에 저장된다. (S 1101)

기울기 센서에 의해 단말기 각도가 확인된다. (S 1103)

상기 확인된 각도 또는 각도범위가 미리 정한 시간이상 유지되는지가 제어부에 의해 확인된다. (S 1105)

상기 확인결과, 미리 정한 시간이상 유지되는 경우 그에 대응되는 자극강도가 제어부의 제어에 의거 출력되는 신호에 의해 출력된다. (S 1107)

상기 미리 정한 시간은 약 1초 정도로 설정될 수 있으며, 이는 단말기 사용자의 명령을 확인하기 위한 것이다.

상기 단말기가 상기 확인된 각도 범위로 계속 유지되는 경우(예를 들어 20초), 상기 확인된 각도 범위에 대응되는 자극강도가 자동적으로 또는 제어부의 제어에 의거 출력되는 신호에 의거 계속 출력된다. (S 809)

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200 : 스마트폰 201 : 접속단자
203 : 표시창 230 : 저주파 자극기
231 : 전극 233 : 신호선
235 : 회로 하우징 237 : 접속부
239 : 커넥터 301 : 제어부
303 : 전압변환 회로부 401 : 고전압 회로
403 : 메인 스위치회로 405 : 제2전극구동 회로
407 : 제1전극구동 회로

Claims (6)

1. 단말기와 유선 또는 무선으로 접속되는 접속부와, 상기 접속부로부터 제공되는 단말기의 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정된 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로부가 내장되는 커넥터; 및 상기 전압변환 회로부의 출력단에 신호선을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극으로 구성된 자극 및 진단을 위한 장치에서,
   상기 단말기에는 기울기 센서가 구비되며, 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호가 출력되도록 제어하는 제어부가 구성되며,
   상기 커넥터에는, 상기 접속부를 통해 수신된 상기 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호에 대응하여 고전압 저전류 신호를 상기 전극으로 공급하는 전압변환 회로부로 구성되며;
   상기 전압변환 회로부는, 상기 제어부에서 출력되는 펄스 신호를 인가받아 고전압 저전류 신호로 변환하는 고전압 회로; 상기 제어부에서 출력되는 전극 선택을 위해 전극별로 구비되는 메인 스위치회로; 상기 메인 스위치회로의 선택 신호 및 상기 고전압 회로의 출력 신호에 의해 각 전극을 구동하기 위한 제 1 전극구동 회로 및 제 2 전극구동 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치.
   
2. 단말기와 유선 또는 무선으로 접속되는 접속부와, 상기 접속부로부터 제공되는 단말기의 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정된 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로부가 내장되는 커넥터; 및 상기 전압변환 회로부의 출력단에 신호선을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극으로 구성된 자극 및 진단을 위한 장치에 있어서,
   상기 단말기에는 기울기 센서가 구비되며, 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기에 대응되는 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호가 출력되도록 제어하는 제 1 제어부가 구성되며,
   상기 커넥터에는, 상기 접속부를 통해 단말기으로부터 전원을 공급받고, 상기 명령 또는 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극에 대한 스위칭 제어신호를 출력하는 제 2 제어부; 및 상기 스위칭 제어신호에 대응하여 고전압 저전류 신호를 상기 전극으로 공급하는 전압변환 회로부로 구성되며;
   상기 전압변환 회로부는, 상기 제 2 제어부에서 출력되는 펄스 신호를 인가받아 고전압 저전류 신호로 변환하는 고전압 회로; 상기 제 2 제어부에서 출력되는 전극 선택을 위해 전극별로 구비되는 메인 스위치회로; 상기 메인 스위치회로의 선택 신호 및 상기 고전압 회로의 출력 신호에 의해 각 전극을 구동하기 위한 제 1 전극구동 회로 및 제 2 전극구동 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 출력되는 펄스 신호의 주파수에 따라 상기 고전압 회로의 출력 전압이 가변되어, 상기 전극에 의해 제공되는 신체 자극의 강도가 조절되는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 출력되는 펄스 신호의 크기는 상기 기울기 센서로부터 감지된 기울기 각도에 대응되는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 장치.
5. 단말기의 각도에 따른 자극강도가 설정되어 메모리부에 저장되는 단계;
   기울기 센서에 의해 단말기 각도가 확인되는 단계;
   상기 확인된 각도 또는 각도범위가 미리 정한 시간이상 유지되는지가 제어부에 의해 확인되는 단계; 및
   상기 확인결과, 미리 정한 시간이상 유지되는 경우, 단말기 각도 또는 기울기에 대응되는 자극강도가 제어부의 제어에 의거 출력되는 신호에 의해 출력되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 단말기가 상기 확인된 각도 범위로 계속 유지되는 경우, 상기 확인된 각도 범위에 대응되는 자극강도가 계속 출력되는 단계;가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기와 접속된 자극 및 진단을 위한 방법.

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