KR101677132B1 - 전기 자극 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압전계에 의한 에너지를 사용자의 신체 표면에 직접 전달하여, 종래의 비접촉 대전 방식 또는 침자극(Acupuncture) 방식에 비해 자극 효율이 우수하고 이에 따른 치료 효과가 뛰어난 전기 자극 장치에 관한 것으로,
결합부, 장착부 및 케이블 노출부를 갖는 프로브 하우징, 그리고 상기 결합부에 결합되고 사용자의 신체에 접촉하는 자극체 및, 상기 장착부에 장착되고, 상기 자극체와 연결되며, 상기 케이블 노출부를 통과하는 케이블에 연결되는 전원부를 포함하는 전기자극유닛, 그리고 상기 프로브 하우징 내 구비되고, 제어신호를 통해 상기 전기자극유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하여 이루어진다.

Description

전기 자극 장치{ELECTRICAL STIMULATION APPARATUS}

본 발명은 의료, 미용, 건강 관련 분야 등에서 사용자의 신체에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치에 관한 것으로,

보다 상세하게는 고압전계에 의한 에너지를 사용자의 신체 표면에 직접 전달하여, 종래의 비접촉 대전 방식 또는 침자극(Acupuncture) 방식에 비해 자극 효율이 우수하고 이에 따른 치료 효과가 뛰어난 전기 자극 장치에 관한 것이다.

피부시술시설, 성형외과, 피부샵 등 의료, 미용, 건강 관련 분야 등에서는 사용자의 신체, 특히 피부를 전기 자극하여 미용 및 치료 등을 행하고 있다.

종래에는 이러한 전기 자극 장치를 비접촉 대전 방식으로 구비하거나 또는 침자극 방식으로 구비하였다.

그러나 비접촉 대전 방식은 전기 자극 효율이 떨어지는 단점이 있고, 침자극 방식은 시술자의 정교한 시술 기술을 요하며, 사용자의 신체 내부에 침투하기 때문에 한 번 쓴 전극은 반드시 교체해줘야 하고, 또한 시술 시간 및 비용이 많이 들어간다는 문제점들이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 기술로, 등록특허 제10-1542780호(2015년08월03일)[전기 자극 장치](이하 종래기술)가 있는데, 종래기술은 사용자의 머리 피부에 접하는 패치 레이어와 이 패치 레이어에 전류를 전달하는 전극 레이어로 구성되어, 사용자가 전기 자극 장치 사용 시 머리의 피부에 화상 또는 손상을 입는 것을 방지할 수 있는 일회용 전기 자극 장치를 제공하고 있다.

그러나 종래기술은 사용자의 머리에만 적용할 수 있다는 기술적 한계를 가지고 있음을 물론, 프로브 형태로 전기 자극 위치를 계속하여 변경하면서 전기 자극 치료(또는 시술, 요법 등)를 진행할 수 없는 바, 본 발명과는 다소 거리가 있다고 볼 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,

사용자의 신체에 접촉하는 자극체와 이 자극체에 연결되는 전원부를 직접 연결하여, 외부전원으로부터 인가되는 전원을 바로 고압전계 에너지로 변환함으로써, 종래의 비접촉 대전 방식 또는 침자극(Acupuncture) 방식에 비해 자극 효율이 우수하고, 치료(시술) 효과가 뛰어난 전기 자극 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 사용자의 신체에 직접 접촉하는 자극체를 활용함으로써, 종래의 침자극 방식이 갖는 문제였던, 일회용 전극의 교체에 따르는 부담 문제, 침을 활용하는데 따르는 정교한 기술 필요 문제, 시술 시간 및 비용 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다.

아울러 결합부와 자극체, 결합부와 전원부 간의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지도록 하여, 자극체 교체를 통한 전기 자극의 정도 조절 편의성은 물론, 자극체 및 전원부의 유지/보수 용이성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 갖는 본 발명은

결합부, 장착부 및 케이블 노출부를 갖는 프로브 하우징, 그리고 상기 결합부에 결합되고 사용자의 신체에 접촉하는 자극체 및, 상기 장착부에 장착되고, 상기 자극체와 연결되며, 상기 케이블 노출부를 통과하는 케이블에 연결되는 전원부를 포함하는 전기자극유닛, 그리고 상기 프로브 하우징 내 구비되고, 제어신호를 통해 상기 전기자극유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하여 이루어진다.

또한 상기 결합부는 일 측으로 제1나사공이 형성된 도전부재를 포함하고, 상기 자극체는 상기 제1나사공에 결합되는 제1나사부를 갖는 삽입부를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

아울러 상기 도전부재는 타 측으로 제2나사공을 구비하고, 상기 전원부는 상기 자극체와의 접점을 제공하고 상기 제2나사공에 결합되는 제2나사부를 갖는 볼트부재를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

나아가 DC 신호용 전원으로부터 상기 제어신호를 생성하는 신호생성모듈을 더 포함할 수 있되, 상기 신호생성모듈은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은

외부전원으로부터 인가되는 전원을 바로 고압전계 에너지로 변환하여 사용자의 피부에 직접 전달함으로써, 종래의 비접촉 대전 방식 또는 침자극(Acupuncture) 방식에 비해 자극 효율이 우수하고, 치료(시술) 효과가 뛰어나며, 또한 사용자의 신체에 직접 접촉하는 자극체를 활용함으로써, 종래의 침자극 방식이 갖는 문제였던, 일회용 전극의 교체에 따르는 부담 문제, 침을 활용하는데 따르는 정교한 기술 필요 문제, 시술 시간 및 비용 문제를 해소할 수 있고, 아울러 결합부와 자극체, 결합부와 전원부 간의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지도록 하여, 자극체 교체를 통한 전기 자극의 정도 조절 편의성은 물론, 자극체 및 전원부의 유지/보수 용이성을 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 사시도.
도 2는 본 발명의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 상세도.
도 4는 본 발명의 일 실시예.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 고압전계에 의한 에너지를 사용자의 신체 표면에 직접 전달하여, 종래의 비접촉 대전 방식 또는 침자극(Acupuncture) 방식에 비해 자극 효율이 우수하고 이에 따른 치료 효과가 뛰어난 전기 자극 장치에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 전기 자극 장치(이하 본 장치)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 내부 구성을 확인하기 위한 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 장치는 크게 프로브 하우징(1), 전기자극유닛(2) 및 제어유닛(3)을 포함하여 이루어진다.

각 구성 별로, 프로브 하우징(1)은 외관을 형성하고 내장 부품을 보호하는 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 자극이 진행되는 헤드(h1)와 사용자의 파지를 제공하는 바디(b1)로 구성되며, 도 2에서 확인 가능한 바와 같이, 제1 및 제2분체(미도시)(1B)로 구성될 수 있다.(제1분체의 도시는 생략함)

이러한 하우징(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 결합부(11), 장착부(참조부호 미 병기) 및 케이블 노출부(13)를 갖는다.

하우징(1)을 구성하는 각 부에 대해 살펴보면, 결합부(11)는 전기자극유닛(2)의 자극체(21)가 결합되는 부위로, 이 결합부(11)는 하우징(1)의 헤드(h1) 측에 구비된다.

다음, 장착부는 전기자극유닛(2)의 전원부(23) 및 제어유닛(3)을 탑재하기 위한 기판(P)이 장착되는 구성으로, 기판(P)에 전원부(23)와 제어유닛(3)을 일체로 구성할 수도 있으나, 전원부(23)와 제어유닛(3)을 따로 구비할 수도 있는 점을 감안할 때, 장착부는 전원부(23) 또는 제어유닛(3) 또는 둘 모두가 장착되는 구성인 것을 해석되는 것이 바람직하고, 도 2에서는 기판(P)의 위치를 통해 장착부의 구성을 유추할 수 있으나, 장착부가 특별히 어떤 형상을 가져야 하는 것은 아닌 바, 장착부에 대한 보다 구체적인 도면의 도시 및 설명은 생략하기로 한다.

다음, 케이블 노출부(13)는 케이블(C)이 통과하는 구성으로, 외부로부터의 전원 공급을 위한 케이블(C)이 하우징(1) 내부에 구비되는 전원부(23)에 연결될 수 있도록 하는 구성이다. 이러한 케이블 노출부(13)는 헤드(h1)의 반대편, 즉 바디(b1)의 단부에 구비되는 것이 바람직하다.

다음으로, 전기자극유닛(2)은 고압전계에 의한 에너지를 사용자의 신체(표면)에 직접 전달하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 자극체(21) 및 전원부(23)를 포함하여 이루어진다.

전기자극유닛(2)의 각 구성 별로 설명하면, 먼저 자극체(21)는 하우징(1)의 결합부(11)에 결합되고 사용자의 신체에 접촉하는 구성으로, 고압전계에 의한 에너지를 사용자의 신체에 직접 전달할 수 있도록 도전체로 이루어진다.

또한 자극체(21)는 사용의 편의를 위해 파지를 제공하는 바디(b1)가 아닌, 하우징(1)의 헤드(h1)에 구비되는 것이 바람직하며, 이에 앞서 언급한 바와 같이 결합부(11)가 헤드(h1) 측에 구비되는 것이다.

다음, 전원부(23)는 케이블(C)로부터 전달되는 전원을 이용하여 자극체(21)에 고압전계를 인가하는 구성으로, 하우징(1)의 장착부(기판(P))에 장착되고, 자극체(21)와 연결되며, 케이블(C)에 연결된다.

다음으로, 제어유닛(3)은 프로브 하우징(1) 내 구비되고, 제어신호를 통해 전기자극유닛(2)을 제어하는 구성으로, 제어유닛(3)은 기본적으로 고압전계의 인가 여부를 결정하는 스위치 기능을 구비해야하며, 추가적으로 인가되는 고압전계의 전압 측정, 인가되는 고압전계에 의한 전류량 측정, 과전류 및 과부하 시 전원 비상 차단 등의 기능을 구비할 수 있다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은 종래의 비접촉 대전 방식이나 또는 침자극(Acupuncture) 방식을 탈피하여, 사용자의 신체에 직접 에너지(고압전계에 의한 전기 에너지)를 전달함으로써 자극 효율이 우수하고 이에 따른 치료 효과가 뛰어나며, 사용자의 신체 내부에 침투하는 침자극 방식이 아니기 때문에 전극의 교체를 필요로 하지 않고, 정교한 시술 기술을 요하지 않으므로 시술 시간 및 비용을 절감할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 3은 본 발명의 구조적 특징에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해 결합부(11)를 확대한 상세도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 특징으로, 본 장치는 결합부(11)가 일 측으로 제1나사공(41)이 형성된 도전부재(40)를 포함하고, 자극체(21)가 제1나사공(41)에 결합되는 제1나사부(s1)를 갖는 삽입부(211)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도전부재(40)는 자극체(21)와 전기적으로 통전할 수 있도록 도전체로 이루어지며, 제1나사공 측으로 삽입되는 삽입부(211)를 갖고, 이 삽입부(211)에는 제1나사부(s1)가 형성되어, 도전부재(40)와 자극체(21)가 제1나사공(41) 및 제1나사부(s1) 결합을 통해 나사 결합되기 때문에, 자극체(21)의 결합 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있다.

자극체(21)의 저항 값에 따라 사용자에게 전달되는 전기 자극 정도가 달라질 수 있기 때문에, 다양한 크기의 자극체(21)를 구비할 수 있고, 가령 사용자의 성별, 연령, 상태 등을 고려하여 고압전계의 에너지양을 조절해야 하는 경우, 자극체(21)(크기가 다른 자극체(21))를 변경함으로써 사용자에게 적절한 수준의 전기 자극 시술을 제공하는 식의 실시가 가능한 것이다.

물론 제어모듈을 통해 인가되는 전압을 달리함으로써 전기 자극 정도를 달리할 수 있지만, 자극체(21)의 교체 등을 고려하면 상기한 나사 결합 특징은 그 차제로도 의미를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 장치는 상기한 도전부재(40)가 타 측으로 제2나사공(42)을 구비하고, 전원부(23)는 자극체(21)와의 접점을 제공하고 제2나사공(42)에 결합되는 제2나사부(s2)를 갖는 볼트부재(231)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 3에서는 앞서 언급한 제1나사공(41)이 하우징(1)을 기준으로 하여 외측(일 측)으로, 제2나사공(42)이 내측(타 측)으로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.

상기한 전원부(23)와 도전부재(40)의 결합을 나사 결합으로 형성한 것을 통해, 본 발명은 유지 및 보수의 용이성을 제공한다.

보다 구체적으로 설명하면, 도전부재(40)에 형성된 제2나사공(42)에 제2나사부(s2)를 가진 볼트부재(231)를 결합시켜, 전원부(23)와 도전부재(40)와의 통전을 제공하고, 도전부재(40)는 제1나사공(41) 및 제1나사부(s1) 결합에 의해 자극체(21)와 통전되기 때문에, 결국 볼트부재(231)가 전원부(23)와 자극체(21) 간의 접점(전기적 연결점)을 제공하게 되는 것이다.

이러한 구조는 본 장치의 수리 등을 위해 본 장치를 분리하고자 할 때, 볼트부재(231)를 풀어줌으로써 전원부(23)를 결합부(11)에서 완전히 분리할 수 있기 때문에, 작업자의 편리성을 향상시키는 효과를 제공한다.

이러한 볼트부재(231)와 제2나사공(42)의 결합에 있어서, 결합력 강화를 위해 전원부(23)의 전선은 볼트부재(231)에 감긴 채로 납땜되는 것이 바람직하다.

아울러 볼트부재(231)의 풀림 방지는 물론, 전원부(23)의 전선과의 접점 성능을 강화하기 위해, 볼트부재(231)에는 접점 성능 강화용 링부재(233)가 외삽될 수 있다. 도 3에서 확인 가능한 바와 같이 접점 성능 강화용 링부재(233)는 볼트부재(231)의 헤드와 도전부재(40)의 표면에 개재되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서, 제어모듈은 제어신호를 통해 각 구성(특히 전기자극유닛(2))의 동작을 제어한다. 이러한 제어신호에는 고주파에 의한 영향, 전원부(23)의 강한 전계장에 의한 간섭, 외부 환경(온도, 습도, 먼지 등)에 의한 영향, 그리고 본 장치에 의해 형성되는 고압전계에 의한 영향 등, 각종 외부요인에 의해 노이즈가 유입될 가능성이 있다.

제어신호에 유입된 노이즈는 제어신호의 전압 레벨을 급증 또는 급감시켜 각 구성의 불안정한 동작을 야기하고, 나아가 오작동 및 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 노이즈의 유입 가능성을 원천 배제한 클린 상태의 제어신호를 생성하는 신호생성모듈(100)을 구비하여, 제어신호에 유입될 노이즈를 사전에 검출 및 제거하고, 이를 통해 안정된 동작 제어가 가능하도록 하였다.

본 발명의 신호생성모듈(100)은 여러 단계를 거쳐 노이즈를 검출 및 제거하며, 최종적으로 제어신호 출력에 앞서 제어신호의 노이즈 포함 여부를 재 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호생성모듈(100)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

(설명의 편의를 위해 이하에서 소자 단위의 명명은 구분하지 않았다. 따라서 각 소자가 포함되는 해당 회로를 통해 유추하거나 또는 도면참조부호를 통해 구분지어 해석하는 것이 바람직하다.)

도 4에 도시된 바와 같이, 신호생성모듈(100)은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부(110), 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(120), 검출된 노이즈를 제거하는 필터부(130), 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부(140), 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부(150) 및, 생성된 제어신호를 안정화하여 출력하는 신호출력부(160)를 포함하여 이루어진다.

이러한 신호생성모듈(100)은 노이즈증폭부(110)에서 DC 신호용 전원을 증폭함으로써 이에 포함된 노이즈 역시 증폭시켜 검출이 용이하도록 하고, 노이즈검출부(120)에서 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하며, 필터부(130)에서 검출된 노이즈를 제거하되, 필터구동부(140)를 통해 노이즈 검출 시에만 노이즈 제거 과정을 수행하도록 하여 불필요한 전력 소모 및 동작 과부하를 방지하고, 신호생성부(150)에서 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 클린한 제어신호를 생성하며, 이를 신호출력부(160)에서 클린 여부를 확인하여 출력한다.

이하 도 4를 참고하여 신호생성모듈(100)의 각 부 구성에 대한 보다 상세한 설명 및 동작 과정에 대한 설명, 그리고 그에 따른 효과에 대한 설명을 진행하기로 한다.

노이즈증폭부(110)는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로(111) 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로(112)를 포함하여 이루어진다.

제1증폭회로(111)와 제2증폭회로(112)는 동일 구조로 이루어지고, 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함한다.

제1증폭회로(111) 및 제2증폭회로(112)의 동작 및 효과를 제1증폭회로(111)를 예로 들어 설명하면, 앰프(A101)는 분배저항(R101)(R102)과 피드백저항(R106), 그리고 접지 저항에 의해 비반전 증폭기로 동작하여 신호용 전원의 전압 레벨을 증폭시킴에 따라 노이즈 역시 함께 증폭시켜 노이즈의 검출이 용이하도록 한다. 이때 피드백 캐패시터(C105)는 앰프(A101)의 발진을 방지한다.

제2증폭회로(112)에서도 동일한 과정을 거쳐 신호용 전원의 증폭이 이루어진다.

또한 노이즈증폭부(110)는 제1증폭회로(111)의 앰프 출력단과 제2증폭회로(112)의 앰프 (+)단은 서로 연결되는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 신호용 전원이 제1증폭회로(111)에서 1차로 증폭되고, 그 출력이 제2증폭회로(112)로 전송되어 2차 증폭됨에 따라 신호용 전원을 2중으로 보다 현저하게 증폭시켜 노이즈 검출이 용이하게 이루어지도록 한다.

다음으로, 노이즈검출부(120)는 비교기(121), 이 비교기(121)의 (-)단에 연결된 인가회로(122), 비교기(121)의 (+)단에 연결된 기준회로(123)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 인가회로(122)는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함한다.

또한 기준회로(123)는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 노이즈검출부(120)의 동작 및 효과에 대해 설명하면, 인가회로(122)는 노이즈증폭부(110)에서 증폭된 신호용 전원을 저항(R201) 및 캐패시터(C201)를 통해 직류성분을 제거하고 노이즈 성분만 남긴다. 이 후 노이즈 성분을 저항(R202)에 인가한다.

이 후 기준회로는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)에 의해 기준전압을 생성하고, 비교기(121)가 기준전압과 저항(R202)에 인가된 노이즈 전압을 비교함으로써 노이즈 발생 여부를 검출하고, 노이즈 검출 시 필터구동부(140)에 구동신호를 전송하여 필터부(130)를 구동함으로써 신호용 전원에 포함된 노이즈를 제거하고, 노이즈 미 검출 시 필터구동부(140)에 비구동신호를 전송하거나 또는 신호를 전송하지 않아 필터부(130)를 구동시키지 않고, 신호용 전원이 바로 신호생성부로 전달되도록 한다.(비구동신호를 전송하거나 신호를 전송하지 않는 실시의 선택은 필터구동부(140)의 사양에 따라 달라질 수 있을 것이다.)

(필터구동부(140)의 구체적인 회로 구성은 이미 널리 공지된 사항인 바, 그 상세한 설명은 생략하여도 통상의 기술자의 실시에 무리가 없을 것이다.)

추가적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 노이즈검출부(120)는 릴레이로 전송하는 신호를 지연시키는 딜레이회로(124)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

딜레이회로(124)는 상호 병렬 배치되는 역방향 다이오드(D201) 및 저항(R206)과, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C202)를 포함하여 이루어진다.

이러한 딜레이회로(124)의 구비를 통해 필터구동부(140)의 수명을 연장할 수 있는데, 일반적으로 노이즈는 연속적, 주기적으로 발생하지 않고 간헐적으로 발생하기 때문에 필터구동부(140)가 구동 및 비구동을 반복하면서 수명 저하가 발생하게 되므로, 딜레이회로(124)를 구비하여 필터구동부(140)의 작동 후 일정 시간 경과 전까지는 계속하여 필터구동부(140)를 구동하도록 하여 수명을 연장시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 필터부(130)는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로(131)(132)(133)를 포함하여 이루어진다.

제1필터링회로(131)는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 제2필터링회로(132)는 제1필터링회로(131)와 동일 구조를 갖는다.

아울러 제3필터링회로(133)는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 제2필터링회로(132)와 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 필터부(130)를 통해, 3단에 걸쳐 노이즈를 제거할 수 있어 종래의 노이즈필터에 비해 노이즈 제거 효과가 우수하고, 노이즈의 제거 후 직류에 가까운 일정한 파형을 갖는 신호용 전원을 출력할 수 있기 때문에 추가적인 정류나 직류화 과정을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.

다음으로, 신호생성부(150)는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)을 포함하여 이루어진다.

상기한 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)는 도 4에서는 2개 구비한 것을 도시하였지만, 복수로만 구비하면 되고, 필요한 전압 강하 정도에 따라 2개 이상 구비할 수 있다.

신호생성부(150)의 동작 및 특징에 대해 설명하면, 노이즈가 제거된 신호용 전원이 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)를 통과하면서 제어신호에 알맞은 전압 레벨로 변환되고, 변환 과정에서 유입 또는 생성되는 잡음에 대해서는 필터링용 인덕터(L501)와 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)에 의해 제거되어, 클린한 제어신호를 생성하여 신호출력부(160)로 전송한다.

다음으로, 신호출력부(160)는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 이 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하여 이루어진다.

각 회로 별로 동작 및 특징을 살펴보면, 먼저 안정화회로(162)는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C601)를 포함한다.

이러한 안정화회로(162)는 전달된 제어신호를 저항(R601) 및 다이오드(D601)를 통해 캐패시터(C601)에 저장함으로써 신호 유입에 대한 완충을 제공하여 제어신호의 끊김을 억제하고, 출력제어소자(161)의 과부하를 방지한다.

다음 감지회로(163)는 전압 변환용 저항(R602)과 저항(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함한다.

이러한 감지회로(163)는 제어신호의 전류를 저항(R602)을 통해 전압으로 변환하고, 저항(R603)에 인가되며, 캐패시터(C602)(C603)를 통해 필터링되어 출력제어소자(161)로 전달한다. 이 후 출력제어소자(161)는 감지회로(163)를 통해 최종적으로 출력될 제어신호의 노이즈 포함 여부를 확인하여 제어신호를 출력하거나 또는 제어신호의 재 필터링을 명령하게 된다.

다음 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하여 이루어진다.

출력제어소자(161)는 제어신호의 출력 상태를 최종적으로 점검하고 출력하기 위한 소자로 항시 구동되는 것이 바람직한데, 이에 제품 전체에 공급되는 전원은 물론 비상상황을 대비한 추가적인 전원 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위해 전원공급회로(164)가 신호용 전원을 적절하게 처리하여 출력제어소자(161)의 구동을 위한 전원을 별도로 공급하게끔 구비되는 것이다.

이러한 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605)을 통해 노이즈가 제거된 신호용 전원을 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 저장함으로써 비상 상황 발생 시에도 출력제어소자(161)로 전원이 공급될 수 있도록 하고, 이 때 다이오드(D604)를 통해 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 충전된 전원이 방전되지 않도록 하고, 비상 상황 발생 시에는 출력제어소자(161)로 전원이 공급되도록 한다.

이상의 설명에서 각 회로를 구성하는 부가적인 소자에 대한 설명은 생략하였으나, 이는 통상의 기술자의 실시에 따라 설계 변경 가능한 것이다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 하우징 11: 결합부
13: 케이블 노출부
b1: 바디 h1: 헤드
2: 전기자극유닛
21: 자극체 211: 삽입부
s1: 제1나사부
23: 전원부 231: 볼트부재
s2: 제2나사부
3: 제어유닛
40: 도전부재 41, 42: 제1 및 제2나사공
100: 신호생성모듈

Claims (4)

1. 결합부, 장착부 및 케이블 노출부를 갖는 프로브 하우징;
   상기 결합부에 결합되고 사용자의 신체에 접촉하는 자극체 및, 상기 장착부에 장착되고, 상기 자극체와 연결되며, 상기 케이블 노출부를 통과하는 케이블에 연결되는 전원부를 포함하는 전기자극유닛; 및
   상기 프로브 하우징 내 구비되고, 제어신호를 통해 상기 전기자극유닛을 제어하는 제어유닛;
   을 포함하여 이루어지고,
   
   DC 신호용 전원으로부터 상기 제어신호를 생성하는 신호생성모듈을 더 포함하되,
   상기 신호생성모듈은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 포함하고,
   상기 노이즈증폭부는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로를 포함하되,
   상기 제1증폭회로 및 상기 제2증폭회로는 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함하며, 상기 제1증폭회로의 앰프 출력단과 상기 제2증폭회로의 앰프 (+)단은 서로 연결되고,
   상기 노이즈검출부는 비교기, 이 비교기의 (-)단에 연결된 인가회로, 비교기의 (+)단에 연결된 기준회로를 포함하되, 상기 인가회로는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함하고, 상기 기준회로는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함하고,
   상기 필터부는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로를 포함하되, 상기 제1필터링회로는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 상기 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 상기 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 상기 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되고,
   상기 제2필터링회로는 상기 제1필터링회로와 동일 구조를 갖고,
   상기 제3필터링회로는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 상기 제2필터링회로(132)와 상기 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되고,
   상기 신호생성부는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C502)(C503)(C504)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합부는 일 측으로 제1나사공이 형성된 도전부재를 포함하고,
   상기 자극체는 상기 제1나사공에 결합되는 제1나사부를 갖는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 도전부재는 타 측으로 제2나사공을 구비하고,
   상기 전원부는 상기 자극체와의 접점을 제공하고 상기 제2나사공에 결합되는 제2나사부를 갖는 볼트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
   
4. 삭제

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