KR101931123B1 - 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기에 관한 것이고, 구체적으로 스마트폰과 같은 스마트 기기와 연동되어 인체에 조절된 형태의 전기 자극을 인가하는 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기에 관한 것이다. 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기는 인체에 인가되는 파형 데이터(14)를 생성하는 자극 설정 모듈(11); 자극 설정 모듈(11)로부터 전송된 파형 데이터(14)에 기초하여 전기 자극을 발생시키는 자극 인가 모듈(12)을 포함하고, 상기 파형 데이터(14)는 자극 설정 모듈(11)에서 생성되거나, 자극 설정 모듈(11)과 연결된 스마트 기기(20)에서 생성되어 전송되는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기{An Electrical Stimulating Device Controlled by a Smart Device}
본 발명은 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기에 관한 것이고, 구체적으로 스마트폰과 같은 스마트 기기와 연동되어 인체에 조절된 형태의 전기 자극을 인가하는 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기에 관한 것이다.
저주파, 열 또는 전기 자극을 인체에 인가하는 다양한 형태의 장치가 이 분야에 공지되어 있고, 일반적으로 인체 접촉 자극 기기와 제어기기로 이루어진다. 인체 접촉 자극 기기는 신체에 접촉 가능한 패드 구조를 가지고, 이에 연결된 제어기기는 큰 부피로 인하여 정해진 장소에 고정된다. 이와 같은 구조를 가지는 전기 자극 장치는 조작이 복잡하면서 일상생활 과정에서 적용되기 어렵다는 단점을 가진다. 그러므로 사용 및 적용 편리성을 가진 전기 자극 장치가 개발될 필요가 있다.
특허등록번호 제10-1277465호는 스마트폰의 접속단자에 결합하는 접속부와, 상기 접속부로부터 제공되는 스마트폰의 저주파 자극 패턴제어 신호를 설정한 고전압 및 저전류로 변환하기 위한 전압변환 회로가 내설되는 회로 하우징으로 구성되는 커넥터; 및 상기 전압변환 회로의 출력단에 신호선을 통해 접속되며, 상기 고전압 및 저전류 신호를 신체로 공급하는 적어도 둘 이상의 전극으로 구성된 저주파 자극기에 관한 것으로 상기 커넥터는 상기 접속부를 통해 스마트폰으로부터 전원을 공급받고, 상기 저주파 자극 패턴제어 신호에 응답하여 기 설정된 상기 전극에 대한 스위칭 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 스위칭 제어 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 제1전극구동 회로 및 제2 전극구동 회로로 구성되는 스마트폰과 접속되는 저주파 자극기에 대하여 개시한다.
특허공개번호 제10-2015-0065209호는 광을 생성시켜 외부로 발산시키는 광자극모듈과; 상기 광자극모듈이 접속되고, 상기 광자극모듈의 동작을 위한 광자극모듈 제어용 애플리케이션이 설치되는 스마트폰을 포함하고, 상기 스마트폰의 광자극모듈 제어용 애플리케이션에 의해 구동되는 상기 광자극모듈이 설정된 인체 부위로 광을 발산시키며 해당 인체 부위에 대한 광자극이 수행되도록 하는 스마트폰 연동형 광자극기에 대하여 개시한다.
상기 선행기술에서 개시된 스마트폰 연동형 전기 자극 장치는 저주파 자극 또는 광 자극에 인가하는 장치에 관련되어 커넥터와 같은 변환 장치가 요구되어 장치 자체가 복잡해지거나 제한된 자극만을 인가할 수 있다는 단점을 가진다. 또한 자극 인가에 대한 데이터 분석이 어렵다는 문제점과 전기 자극의 사용 환경에 따른 자극의 변화를 주기 어렵다는 문제점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 제10-1277465호(대성홈테크 주식회사, 2013년06월21일 공고) 스마트폰과 접속되는 저주파 자극기 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2015-0065209호(동서대학교산학협력단, ㈜와이에스씨, 2015년06월15일 공개) 스마트폰 연동형 광자극기
본 발명의 목적은 인체의 정해진 부위에 따라 미리 결정된 형태의 다양한 패턴의 전기 자극을 인가하면서 자극 인가에 대한 데이터 분석이 가능하고, 전기 자극 환경에 따른 자극의 변화를 주는 것이 가능하도록 하는 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기는 인체에 인가되는 파형 데이터를 생성하는 자극 설정 모듈; 자극 설정 모듈로부터 전송된 파형 데이터에 기초하여 전기 자극을 발생시키는 자극 인가 모듈을 포함하고, 상기 파형 데이터는 자극 설정 모듈에서 생성되거나, 자극 설정 모듈과 연결된 스마트 기기에서 생성되어 전송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자극 설정 모듈은 상기 스마트 기기에서 배치된 작동 제어 유닛과 유선 또는 무선으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자극 인가 모듈에서 인가된 자극 정보를 저장하는 자극 데이터 유닛을 포함하고, 상기 자극 정보는 스마트 기기로 전송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자극 인가 모듈은 인체에 탈부착 가능한 패드 형태가 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자극 인가 모듈 또는 자극 인가 유닛은 귀에 착용 가능한 구조가 되고, 자극 설정 모듈은 스마트 기기에 배치되어 자극이 스마트 기기로부터 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자극 인가 모듈에 의하여 인가되는 자극 위치 정보의 설정 또는 확인을 위한 자극 위치 유닛을 더 포함한다.
본 발명에 따른 전기 자극 기기는 스마트 기기와 연동되어 작동되는 것으로 작동의 제어 또는 조절이 간단하다. 본 발명에 따른 전기 자극 기기는 구조가 간단하여 일상생활 중 전기자극의 인가가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 전기 자극 기기는 다양한 인체 부위에 대한 자극의 인가가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 전기 자극 기기는 자극 인가에 따른 데이터의 분석에 따라 장기간에 걸쳐 효과적인 자극 인가가 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자극 기기와 스마트 기기 사이의 제어 구조의 실시 예를 블록다이어그램으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 자극 기기의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 자극 기기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 자극 기기에 적용되는 전극 유닛의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자극 기기와 스마트 기기 사이의 제어 구조의 실시 예를 블록다이어그램으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기는 인체에 인가되는 파형 데이터(14)를 생성하는 자극 설정 모듈(11); 자극 설정 모듈(11)로부터 전송된 파형 데이터(14)에 기초하여 전기 자극을 발생시키는 자극 인가 모듈(12); 및 자극 인가 모듈(12)에서 인가된 자극 정보를 저장하는 자극 데이터 유닛(15)을 포함하고, 상기 파형 데이터(14)는 자극 설정 모듈(11)에서 생성되거나, 자극 설정 모듈(11)과 연결된 스마트 기기(20)에서 생성되어 전송되고, 상기 자극 정보는 스마트 기기(20)로 전송된다.
본 발명에 따른 전기 자극 기기(10)는 스마트 폰, 태블릿, 노트북, 인체 착용 기기 또는 스마트 패드와 같은 휴대용 스마트 기기(20)와 연동되어 작동될 수 있다. 예를 들어 전기 자극 기기(10)는 패드 형상, 밴드 형상 또는 이어폰 형상으로 만들어져 인체의 특정 부위에 부착되거나 착용될 수 있다. 전기 자극 기기(10)는 스마트폰과 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 스마트폰은 전기 자극 기기(10)의 작동 개시 여부를 탐지하여 작동을 제어하거나 작동개시 여부를 포함한 제어를 할 수 있다. 다양한 형태의 스마트 기기(20)가 전기 자극 기기(10)에 연결되어 작동이 제어될 수 있고, 전기 자극 기기(10)는 다양한 형태의 휴대 구조로 만들어져 스마트폰과 같은 스마트 기기(20)와 분리 가능하도록 연결될 수 있다.
전기 자극 기기(10)는 자극의 형태를 결정하는 파형 데이터(14)에 따라 작동될 수 있고, 파형 데이터(14)는 파의 형태, 주파수, 진폭 또는 주기를 포함할 수 있다. 파형 데이터(14)는 적어도 하나가 될 수 있고, 인가되는 자극의 종류, 시간 또는 자극이 인가되는 부위에 따라 적절하게 조정될 수 있다. 파형 데이터(14)는 미리 생성될 수 있고, 스마트 기기(20) 또는 전기 자극 기기(10)에 의하여 생성될 수 있다. 또는 파형 데이터(14)는 자극의 종류에 따라 미리 형성된 기본 파형 데이터와 실제 적용 과정에서 기본 파형 데이터에 대하여 수정이 된 수정 파형 데이터로 이루어질 수 있다. 그리고 파형 데이터(14)는 자극 설정 모듈(11)에 의하여 생성될 수 있고, 자극 설정 모듈(11)은 전기 자극 기기(10)에 설치되거나 스마트 기기(20)에 배치될 수 있다. 자극 설정 모듈(11)은 파형 데이터(14)를 생성하여 저장하거나 자극 인가 시간을 설정할 수 있다. 자극 설정 모듈(11)은 또한 다수 개의 파형 데이터(14)로부터 현재 상태에서 적합한 파형 데이터(14)를 선택할 수 있고, 적용 중인 파형 데이터(14)를 적절하게 수정할 수 있다. 만약 자극 설정 모듈(11)이 전기 자극 기기(10)에 배치된다면, 자극 설정 모듈(11)은 스마트 기기(20)에 배치된 작동 제어 유닛(21)과 유선 또는 무선으로 데이터 통신이 가능하도록 만들어질 수 있다. 또한 자극 설정 모듈(11)은 생성 또는 선택된 파형 데이터(14)에 기초하여 자극 인가 모듈(12)을 작동시킬 수 있다.
자극 인가 모듈(12)은 인체에 부착되거나 또는 착용되어 자극을 인체에 전달하는 적어도 두 개의 자극 전극을 포함할 수 있다. 자극 전극을 통하여 다양한 자극이 인체에 인가될 수 있고, 예를 들어 자극 인가 모듈(12)은 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation: 두개골 전기 자극), TES(Transcranial Electrical Stimulation: 뇌 전기 자극), tDCS(Transcranial Direct Current Stimulation: 뇌 직류 전기 자극), DBS(Deep Brain Stimulation: 심부 뇌 자극), tPCS(Transcranial Pulsed Current Stimulation: 뇌 펄스 전류 자극), HD-tDCS(High Definition Current Stimulation: 고분해 전기 자극), 미세 전류 자극(Micro Current Stimulation) 또는 이와 유사한 전기 자극을 인가를 위한 자극 인가 유닛(16)을 포함할 수 있다. 자극 인가 유닛(16)은 적어도 두 개의 자극 단자를 포함할 수 있고 인가되는 자극에 따라 그리고 부착 위치 또는 착용 위치에 따라 적절한 형상으로 만들어질 수 있다. 그리고 각각의 자극 또는 자극 인가 유닛(16)의 구조에 따른 파형 데이터(14)가 생성되거나 미리 준비될 수 있고, 자극 인가 모듈(12)은 각각의 자극을 자극 인가 유닛(16)을 통하여 인가할 수 있는 자극 발생기를 포함하는 제어 유닛을 가질 수 있다. 자극 인가 모듈(12)의 작동에 의하여 자극 인가 유닛(16)을 통하여 인체에 자극이 가해지면 그에 따른 정보가 자극 데이터 유닛(15)에 의하여 탐지되어 자극 데이터(15)가 생성될 수 있다. 그리고 생성된 자극 데이터(15)는 스마트 기기(20)로 전송되어 저장되거나, 스마트 기기(20)에 설치된 작동 제어 유닛(21)의 작동을 위한 정보로 사용될 수 있다. 스마트 기기(20)는 전송된 자극 데이터(15)를 분석하여 자극 인가의 결과 또는 추후 자극 인가의 방법을 탐색할 수 있다. 스마트 기기(20)는 각각의 자극 인가에 대한 정보를 외부 서버로부터 탐색하여 저장할 수 있고, 자극 인가에 따라 나타나는 인체 상태를 탐색하여 사용자의 건강 상태를 분석하여 저장할 수 있다.
전기 자극 기기는 다양한 방법으로 스마트 기기와 연결될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 자극 기기의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 연결 설정 유닛(23)에 의하여 전기 자극 기기(10)와 스마트 기기(20)가 서로 연결될 수 있고, 연결 설정 유닛(23)은 유선 커넥터 또는 근거리 무선 통신 유닛이 될 수 있다. 연결 설정 유닛(23)은 유선 또는 무선 통신으로 스마트 기기(20)와 전기 자극 기기(10)를 서로 연결시킬 수 있는 다양한 수단이 될 수 있다.
아래에서 자극 설정 유닛(111)은 전기 자극 기기(10)에 설치된 것으로 설명되지만 위에서 설명된 것처럼, 자극 설정 유닛(111)은 스마트 기기(20)에 배치될 수 있고, 연결 설정 유닛(23)과 함께 자극 설정 모듈을 형성할 수 있다. 스마트 기기(20)에 자극 애플리케이션(22) 및 작동 제어 유닛(21)이 배치될 수 있고, 자극 애플리케이션(22)은 인체 부위에 따른 유용한 자극 정보 또는 자극 효과에 대한 정보를 가질 수 있다. 또한 인체에 특정 자극을 인가하는 것에 따른 효과 또는 자극 부여와 관련된 데이터를 가질 수 있다. 또한 자극 데이터가 저장된 데이터베이스 또는 자극 데이터의 인가에 따른 효과를 분석하는 분석 유닛을 포함할 수 있다. 그리고 자극 애플리케이션(22)에 저장된 또는 자극 애플리케이션(22)에 의해 분석된 결과에 기초하여 전기 자극 기기(10)의 작동을 제어하는 작동 제어 유닛(21)이 스마트 기기(20)에 배치될 수 있다. 작동 제어 유닛(21)은 전기 자극 기기(10)의 작동을 제어할 수 있고, 이를 위하여 작동 버튼이 설정되거나 작동 스크린이 설정될 수 있다. 예를 들어 작동 제어 유닛(21)은 전기 자극 기기(10)의 작동을 개시, 중단 또는 작동 시간을 제어할 수 있고, 자극의 파형, 자극의 세기 등을 제어 할 수 있고, 자극의 파형을 발생시킬 수 있다. 또한 작동 제어 유닛(21)은 전기 자극 기기(10)와 데이터 통신을 제어하거나 전기 자극 기기(10)의 작동 상태를 탐지할 수 있다. 연결 설정 유닛(23)에 의하여 유선 또는 무선으로 스마트 기기(20)와 전기 자극 기기(10)가 서로 연결되면 작동 제어 유닛(21)에 의하여 전기 자극 기기(10)의 작동이 제어될 수 있다.
전기 자극 기기(10)는 자극 발생 유닛(13)에 의하여 예를 들어 미세전류 또는 이와 유사한 전기 자극을 발생시킬 수 있다. 자극 발생 유닛(13)에 의하여 발생된 자극은 자극 인가 모듈에 포함된 적어도 두 개의 전극 유닛(161, 162, 163)을 통하여 인체의 정해진 부위에 자극을 인가할 수 있다. 다수 개의 전극 유닛(161, 162, 163)이 배치되는 경우 각각의 전극 유닛(161, 162, 163)은 서로 다른 인체 부위에 배치될 수 있고, 동일하거나 서로 다른 종류의 자극을 인체에 인가할 수 있다. 그리고 각각의 전극 유닛(161, 162, 163)에 의하여 인가되는 자극 또는 자극 인가에 따른 신체 반응이 탐지될 수 있다. 예를 들어 온도 센서 또는 맥박 센서와 같은 인체 탐지 유닛(171) 및 전류 또는 전압 센서와 같은 전극 탐지 센서(172)에 의하여 자극의 인가 상태가 탐지될 수 있다. 그리고 인체 탐지 유닛(171)과 전극 탐지 센서(172)에 의하여 탐지된 정보에 기초하여 자극 데이터 유닛(15)에 의하여 자극 데이터가 생성되어 연결 설정 유닛(23)을 통하여 스마트 기기(20)로 전송될 수 있다. 그리고 전송된 자극 데이터가 자극 애플리케이션(22)에 저장되고, 이후 자극 데이터가 분석이 되어 파형 데이터의 생성을 위한 기초 자료가 될 수 있다.
본 발명에 따른 전기 자극 기기(10)는 스마트 기기(20)에 의하여 탐지되는 정보 또는 사용자의 다른 건강 관련 착용 기기에서 탐지된 정보를 수집하여 자극 데이터의 분석 자료 또는 파형 데이터의 생성 자료로 사용할 수 있다. 예를 들어 주변 습도, 사용자의 맥박 또는 주변 온도와 같은 정보가 스마트 기기(20) 또는 다른 착용 기기에 의하여 탐지될 수 있다.
본 발명에 따른 전기 자극 기기(10)는 스마트 기기(20)와 다양한 방법으로 연결되어 작동될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 자극 기기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3의 (가)를 참조하면, 스마트폰과 같은 스마트 기기(20)는 근거리 무선 통신에 의하여 전기 자극 기기(10)와 연결될 수 있다. 전자 자극 기기(10)는 인체에 부착되는 한 쌍의 자극 패드(32a, 32b) 및 한 쌍의 자극 패드(32a, 32b)에 연결된 자극 발생기(31)로 이루어질 수 있다. 자극 패드(32a, 32b)는 머리, 귀, 팔, 다리, 귀, 목 또는 다른 인체 부위에 부착될 수 있고, 자극 패드(31a, 32b)와 자극 발생기(31)는 전송 와이어(W1, W2)에 의하여 연결될 수 있다. 자극 패드(32a, 32b)에 자극 발생기(31)에 의하여 발생된 자극을 인체로 전달하는 전극 단자가 배치될 수 있고, 전송 와이어(W1, W2)는 길이 조절이 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 자극 발생기(31)에 작동 버튼(313)이 배치될 수 있고, 자극 인가 상태를 표시하는 표시 스크린(311)이 배치될 수 있다. 또한 스마트 기기(20)에 표시 스크린(311)이 배치되어 자극 인가 상태가 표시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 자극 위치 유닛(311, 312)에 자극이 인가되는 위치가 표시될 수 있고, 자극이 인가되는 인체 부위가 표시될 수 있다. 자극 위치 유닛(311, 312)은 표시 스크린을 가질 수 있고, 예를 들어 표시 스크린에 인체가 디스플레이가 되어 자극이 인가되어야 하는 부위가 표시될 수 있다. 구체적으로 자극 위치 유닛(311, 312)에 의하여 자극 패드(32a, 32b)가 부착된 위치가 탐지되어 표시되거나, 자극 패드(32a, 32b)가 부착되어야 하는 위치가 설정될 수 있다. 그리고 이와 같은 탐지된 부착 위치 또는 설정된 부착 위치가 스마트 기기(20) 또는 자극 발생기(31)로 전송되어 파형 데이터의 설정 또는 선택을 위한 자료로 사용될 수 있다. 이와 같은 기능을 위하여 자극 위치 유닛(311, 312)에 배치된 표시 스크린은 터치스크린 방식으로 작동될 수 있고, 자극 위치 유닛(311, 312)에 자극 패드(32a, 32b)가 부착되는 위치와 관련된 인체 부위 이미지가 미리 저장될 수 있다. 그리고 사용자의 설정에 의하여 해당 부위가 표시 스크린에 인체 부위가 표시되어 착용 부위에 대한 설정이 가능하도록 한다. 이후 자극 패드(32a, 32b)가 부착되면 설정된 위치와 일치 여부가 탐지될 수 있다. 또한 설계 구조에 따라 자극 위치 유닛(311, 312)은 작동 상태를 표시하는 표시 스크린과 연동되어 작동될 수 있다.
도 3의 (나)를 참조하면, 자극 패드(32a, 32b)는 전송 와이어(W1, W2)에 의하여 직접 스마트 기기(20)에 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에서 자극 발생기가 별도로 설치되거나 스마트 기기(20)가 자극 발생기의 기능을 할 수 있다. 구체적으로 적절한 커넥터(도시되지 않음) 또는 이어폰 단자와 연결된 모듈에 의하여 자극 패드(32a, 32b)가 스마트 기기(20)에 연결될 수 있고, 스마트 기기(20)의 표시 스크린(311)을 통하여 자극 발생 방법이 설정될 수 있다. 그리고 스마트 기기(20)에서 파형 데이터가 생성 또는 선택이 되면서 스마트 기기(20)에서 자극이 발생되어 자극 패드(32a, 32b)로 전송될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 표시 스크린(311)에 자극 패드(32a, 32b)가 부착되는 부위에 대한 인체 이미지가 표시될 수 있다. 그리고 자극 패드(32a, 32b)가 부착되는 위치가 설정되고, 자극 패드(32a, 32b)의 부착 위치가 탐지되어 스마트 기기(20)에 설치된 작동 제어 유닛으로 전송될 수 있다. 그리고 스마트 기기(20)에 의하여 예를 들어 미세 전류와 같은 자극이 자극 패드(32a, 32b)로 전송될 수 있다.
본 발명에 따르면, 파형 데이터의 생성 또는 자극 설정은 사용자의 인체 환경 또는 주변 환경에 기초하여 이루어질 수 있다. 또는 사용자의 신체 활동 상황에 따라 이루어질 수 있다. 예를 들어 스마트 기기(20) 또는 자극 발생기(31)에 환경 탐지 유닛이 배치될 수 있고, 환경 탐지 유닛에 의하여 주변 환경이 탐지될 수 있고, 주변 환경은 환경 온도, 습도, 시간, 조도 또는 소음 수준과 같은 것을 포함한다. 또한 운동, 근무, 이동, 휴식 또는 수면과 같은 사용자의 신체 활동 상황이 탐지되거나 설정될 수 있다. 그리고 이와 같은 주변 환경 또는 신체 활동에 따라 파형 데이터가 생성되거나 적용 과정에 있는 파형 데이터가 수정될 수 있다. 예를 들어 다수 개의 파형 데이터가 미리 생성될 수 있고, 스마트 기기(20)에 의한 작동 제어 과정에서 이와 같은 주변 상황 또는 인체 활동 상황이 변화가 탐지되면 그에 따라 스마트 기기(20)에 의하여 파형 데이터가 새로이 선택될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 파형 데이터 또는 자극 발생기는 다양한 구조로 전기 자극 기기 또는 스마트 기기에 설치되어 자극을 발생시키고, 자극 발생 상황이 조절될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 자극 기기에 적용되는 전극 유닛의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 자극 패드(32a)는 적어도 하나의 자극 단자(411, 412)가 배치된 자극 층; 자극 층의 아래쪽에 배치되는 탐지 층(42); 탐지 층(42)의 아래쪽에 배치되는 고정 층(43); 및 고정 층(43)에 고정되는 접속 커넥터(44)로 이루어질 수 있다.
자극 단자(411, 412)는 적어도 하나 이상이 될 수 있고, 원형 또는 다각형의 인체 접촉면을 가질 수 있다. 인체 접촉면을 통하여 예를 들어 CES, TES, tDCS, DBS, tPCS, HD-tDCS, 미세 전류 자극 또는 이와 유사한 전기 자극이 인체에 인가될 수 있다. 그리고 자극 단자(411, 412)의 접촉 상태, 저항, 전압, 전류, 인체 온도 또는 자극 인가에 따른 진동이 탐지 층(42)에 의하여 탐지될 수 있다. 탐지 층은 예를 들어 접촉 부위의 저항 또는 펄스 형태로 인가되는 자극에 따른 인체의 진동을 탐지하여 스마트 기기로 전송할 수 있다. 접속 커넥터(44)를 통하여 자극 또는 탐지 정보를 전송하는 전송 케이블(CA)이 자극 단자(411, 412) 또는 탐지 층(42)과 자극 발생기 또는 스마트 기기를 서로 연결할 수 있다.
도 4의 (나)를 참조하면, 자극 유닛은 이어폰 구조로 만들어질 수 있고, 예를 들어 스마트 기기에 연결되는 이어폰(46)이 될 수 있다. 그리고 미세 전류와 같은 자극이 스마트 기기에 의하여 발생되어 이어폰에 형성된 자극 유닛으로 전송될 수 있다. 이어폰(46)은 이어폰 커버(SC), 음파 유도관(SD) 및 신호 케이블(TW)을 포함할 수 있다. 추가로 이어폰(46)에 배치된 스피커(463)의 주위에 자극 전극(462)이 형성될 수 있다. 자극 전극(462)은 스피커(463)의 주위에서 인체와 접촉되는 부위에 형성될 수 있고, 예를 들어 전도성 잉크에 의하여 코팅이 되는 방식으로 형성될 수 있다. 이어폰(46)의 내부에 또한 자극 형성 유닛(461)이 배치되어 스마트 기기로부터 전송되는 전력을 적절한 자극 형태로 변형시킬 수 있고, 예를 들어 미세전류를 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전기 자극 기기는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 전기 자극 기기는 스마트 기기와 연동되어 작동되는 것에 의하여 작동의 제어 또는 조절이 간단하다. 본 발명에 따른 전기 자극 기기는 구조가 간단하여 일상생활 중 전기자극의 인가가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 전기 자극 기기는 다양한 인체 부위에 대한 자극의 인가가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 전기 자극 기기는 자극 인가에 따른 데이터의 분석에 따라 장기간에 걸쳐 효과적인 자극 인가가 가능하도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 전기 자극 기기 11: 자극 설정 모듈
12: 자극 인가 모듈 13: 자극 발생 유닛
14: 파형 데이터 15: 자극 데이터 유닛
16: 자극 인가 유닛 20: 스마트 기기
21: 작동 제어 유닛 22: 자극 애플리케이션
23: 연결 설정 유닛 31: 자극 발생기
32a, 32b: 자극 패드 42: 탐지 층
43: 고정 층 44: 접속 커넥터
46: 이어폰 111: 자극 설정 유닛
161, 162, 163: 전극 유닛 171: 인체 탐지 유닛
172: 전극 탐지 센서 311: 표시 스크린
311, 312: 자극 위치 유닛 313: 작동 버튼
411, 412: 자극 단자 461: 자극 형성 유닛
462: 자극 전극 463: 스피커
SC: 이어폰 커버 SD: 음파 유도관
TW: 신호 케이블 W1, W2: 전송 와이어

Claims (6)

  1. 인체에 인가되는 파형 데이터(14)를 생성하는 자극 설정 모듈(11);
    상기 파형 데이터(14)를 기초로 전기 자극을 발생시키는 자극 인가 모듈(12);
    상기 전기 자극과 관련된 제 1 정보를 저장하는 자극 데이터 유닛(15);
    상기 자극 인가 모듈(12)의 자극 인가에 따른 신체 반응을 탐지하는 인체 탐지 유닛(171);
    상기 자극 인가 모듈(12)의 자극 인가와 관련된 전류 및 전압 중 적어도 하나를 탐지하는 전극 탐지 센서(172); 및
    상기 제 1 정보를 상기 자극 설정 모듈(11)과 연결된 스마트 기기(20)로 전송하는 통신부;를 포함하되,

    상기 파형 데이터(14)는, 상기 자극 설정 모듈(11)에서 생성되거나 상기 스마트 기기(20)에서 생성되거나 상기 스마트 기기(20)에서 생성되어 상기 통신부를 통해 수신되며.
    상기 파형 데이터(14)는, 파의 형태, 주파수, 진폭 및 주기 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 파형 데이터(14)는, 복수이며, 상기 복수의 파형 데이터(14) 중 적어도 하나인 제 1 파형 데이터에 따라 상기 전기 자극이 발생되며,

    상기 제 1 파형 데이터는, 인가되는 자극의 종류, 시간 및 자극이 인가되는 부위 중 적어도 하나에 따라 변화 가능하고,

    상기 제 1 파형 데이터에 따라 발생된 전기 자극은,
    상기 탐지된 신체 반응, 상기 자극 인가와 관련된 전류변화 및 전압변화 중 적어도 하나를 기초로 추가적으로 수정되고,

    상기 수정된 전기 자극이 자극 인가 모듈(12)을 통해 인가되며,

    상기 자극 인가 모듈(12)은,
    상기 인체에 탈부착 가능한 한 쌍의 자극 패드(32a, 32b);
    상기 한 쌍의 자극 패드(32a, 32b)에 연결된 자극 발생기(31); 및
    상기 자극 발생기에서 발생한 전극을 상기 인체로 전달하는 전극 단자;를 포함하고,
    상기 한 쌍의 자극 패드(32a, 32b)와 상기 자극 발생기(31)는 전송 와이어(W1, W2)에 의해 연결되며,
    상기 전송 와이어(W1, W2)는 길이 조절이 가능한 구조이고,

    상기 한 쌍의 자극 패드(32a, 32b)는,
    적어도 하나의 자극 단자(411, 412)가 배치된 자극 층;
    상기 자극 층의 아래쪽에 배치되는 탐지 층(42);
    상기 탐지 층(42)의 아래쪽에 배치되는 고정 층(43); 및
    상기 고정 층(43)에 고정되는 접속 커넥터(44);를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 자극 단자(411, 412)는 인체 접촉면을 추가적으로 구비하며,

    상기 자극 발생기(31)에는 주변 환경과 관련된 정보를 수집하는 환경 탐지 유닛이 추가로 배치되고,
    상기 환경 탐지 유닛에 의해 수집된 정보에 따라 상기 제 1 파형 데이터는 추가로 변화 가능하며,
    상기 환경 탐지 유닛에 의해 수집된 정보는 온도, 습도, 시간, 조도 및 소음 수준 정보 중 적어도 하나를 포함하고,

    상기 자극 인가 모듈(12)은 귀에 착용 가능한 구조이고,
    상기 자극 설정 모듈(11)은 상기 스마트 기기(20)에 배치되어 자극이 상기 스마트 기기(20)로부터 출력되며,
    상기 자극 인가 모듈(12)은,
    스피커(463); 및
    상기 스피커(463) 주변에 배치되어 상기 인체와 접촉되는 부위에 형성되는 자극 전극(462);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자극 설정 모듈(11)은 상기 스마트 기기에 배치된 작동 제어 유닛(21)과 유선 또는 무선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 자극 인가 모듈(12)에 의하여 인가되는 자극 위치 정보의 설정 또는 확인을 위한 자극 위치 유닛(311, 312)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기기 제어 구조의 전기 자극 기기.
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