KR102154435B1 - 자극조절형 졸음방지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자극조절형 졸음방지기를 개시한다.
본 발명의 자극조절형 졸음방지기는 착용자의 안면이나 머리 부분에 착용할 수 있도록 된 프레임 및 착용자의 관자놀이를 마주보는 프레임의 내측에 마련되되 내부에는 복수의 안내축이 구비된 본체 및 이 프레임을 사이에 두고 프레임의 외측에 마련되어 회전조작을 받아 회전되는 것으로 상기 본체의 내부로 나사선이 형성된 나사부가 연장 구비되는 조절휠로 이루어진 착용부; 상기 본체의 내부에 구비되어 전,후 방향으로의 구동력을 생성하는 구동모듈 및 이 구동모듈에 연결되어 연동되는 것으로 본체의 외부로 돌출되어 관자놀이 부근에 접촉자극을 가하는 자극침; 상기 구동모듈을 내부에 수용하도록 공간을 제공하는 바디 및 이 바디의 외면 일측에 구비되어 상기 안내축을 따라 직선 이동되게 관통홀이 형성된 안내플랜지 및 상기 바디의 외면 타측에 구비되어 상기 나사부가 체결되는 것에 의해 나사선을 따라 직선 이동되게 나사홀이 형성된 나사플랜지로 이루어진 하우징으로 구성된다.

Description

자극조절형 졸음방지기{APPARATUS FOR PREVENTING SLEEPINESS}

본 발명은 인체의 관자놀이 부분에 뾰족한 자극침으로 반복적인 자극을 가하여 졸음을 억제하도록 한 자극조절형 졸음방지기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관자놀이에 접촉 자극을 가하는 자극침의 돌출 정도를 간편한 조작을 통해 조절할 수 있도록 하여 자신에게 맞는 자극의 세기를 선정하여 사용할 수 있는 자극조절형 졸음방지기에 관한 것이다.

통상 졸음은 사람이 피곤할 때 나타나는 현상의 하나로 장시간에 걸쳐 작업이나 운전을 하거나 또는 반복되고 단조로운 일을 하는 경우에 흔히 나타나는 현상으로서, 이러한 졸음은 작업자의 부주의와 더불어 운전이나 작업현장에서 교통사고와 각종 산업재해를 야기하는 크나큰 원인으로 지목되고 있으며, 졸음으로 인한 안전사고의 경우 막대한 경제적인 손실을 초래할 뿐만 아니라 신체 손상과 귀중한 인명사고로 이어지는 문제점을 야기하고 있다.

일례로, 장시간에 걸쳐 운전을 하는 경우, 특히 혼자 야간 운전을 하는 경우에는 졸음 발생 빈도가 매우 높으나 휴식 또는 수면 이외에는 졸음을 충분히 해소하기 위한 마땅한 방안이 없는 실정이므로 대부분의 운전자들은 시간에 쫓기는 업무를 하는 관계로 충분한 휴식이나 수면을 취하지 못한 상태로 졸음을 참으면서 운전을 하게 된다. 이는 졸음에 의한 안전사고의 위험이 대단히 높은 상태로 주행하는 것이어서 예기치 않은 도로 상황이나 주변의 차량의 흐름에 적절하게 대처하지 못하여 사고로 이어지는 경우가 빈번하며 사고 발생시에는 대형 참사를 발생시키게 된다. 이외에도 각종 산업현장에서 비교적 반복적이고 단조로운 작업을 하는 경우에는 그 작업의 특성상 졸음으로 이어지는 상황이 빈번하게 발생하는데, 이러한 졸음은 작업불량을 야기할 뿐만 아니라 자칫 안전사고로 이어질 수 있다. 일례로 가압 성형하는 프레스 가공 작업이나 절단 성형하는 프레스 절단 작업의 경우 작업자는 장시간 동안 반복되고 단조로운 작업을 수행해야 하므로 긴장이 늦춰지는 경우 쉽게 졸음이 쏟아져 가수면 상태에서 작업을 진행함에 따라 자칫 크나큰 인명사고로 이어지게 되는 것이다.

또한, 학생이나 사무직의 경우 밀폐된 실내 공간에서 장시간 의자에 앉아 공부나 업무를 하게 되는데, 착석 초기에는 비교적 바른 자세를 유지하지만 시간이 경과함에 따라 자신도 모르게 고개가 숙여지거나 옆으로 기울어지는 등 자세가 흐트러지게 되고, 이와 같이 자세가 흐트러지면 졸음이 오게 된다.

이와 같이 충분한 휴식을 취할 수 없는 상태에서 운전이나 작업을 수행하는 경우 졸음 발생에 따른 사고의 위험이 대단히 크므로 이를 해결할 수 있는 방안이 시급한 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-0930964호를 통해 졸음 방지 안경을 제안한 바 있으며, 그 청구항 1에는 안경테의 양측에 마련되어 상기 안경테를 사용자의 안면에 얹기 위한 한 쌍의 안경다리; 상기 한 쌍의 안경다리에 마련되어 상기 사용자의 관자놀이 부근을 자극하기 위한 자극체; 상기 자극체에 진동을 주기 위한 진동소자; 상기 진동소자에 전원을 공급하기 위한 배터리; 및 상기 진동소자와 상기 배터리를 선택적으로 전기적으로 연결시키기 위한 것으로 진동모드, 음향모드, 문지름 등을 포함한 다양한 진동설정모드 및 끄기/켜기 기능을 갖는 다수의 작동 버튼들을 포함하며, 상기 안경다리는 상기 진동소자가 수용되는 진동소자수용홈 및 상기 배터리가 수용되는 배터리수용홈 및 상기 진동소자와 상기 배터리를 외부로부터 보호하는 덮개가 끼워지는 덮개홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 졸음방지 안경이 개시되어 있다.

이외에도 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-0947590호를 통해 헤어밴드형 졸음 방지기를 제안한 바 있으며, 그 청구항 1에는 휨력을 갖도록 두 겹으로 속이 비어 있게 구성되고, 사용자의 옆머리를 감싸게 뒷머리에 장착되고, C 모양의 하나의 제1링부재와 상기 제1링부재의 양단부에 끼워지는 한 쌍의 원호 모양의 제2링부재들로 구성되는 착용부; 상기 착용부의 양단부에 설치되어 상기 사용자의 관자놀이 부근에 밀착되어 누르기, 두드리기, 문지르기와 같이 다양한 형태로 자극하기 위한 자극부; 및 상기 착용부의 중간부에 설치되어 상기 자극부를 조작하기 위한 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어밴드형 졸음방지기가 개시되어 있다.

상기 본 출원인이 선 출원하여 등록받은 졸음 방지기는 형태적으로 안경 형태와 헤어밴드 형태로 된 착용요소를 구비하고 착용자의 관자놀이 부근에 자극체 또는 자극부를 구성하여 자극을 가함으로써 졸음 발생시 주의환기를 유도하여 졸음을 억제할 수 있으나, 착용자의 관자놀이 부근에 접촉하는 자극체 또는 자극부와의 밀착 정도를 조절할 수 없는 단점으로 인해 사용상의 불편함을 초래하는 문제점이 있었다. 즉, 착용자의 관자놀이 부근에 접촉하는 자극체 또는 자극부는 안경다리 또는 헤어밴드의 형상에 의해 접촉되므로, 착용자의 얼굴 형태에 따라 자극체 또는 자극부가 덜 접촉된 상태를 이루어 제대로 자극이 가해지지 않거나 또는 자극체 또는 자극부가 강하게 접촉된 상태에서 자극이 가해짐에 따라 통증을 유발하는 문제점으로 인해 제품에 대한 소비자의 불만을 초래하는 폐단이 있었다.

본 출원인은 상기의 문제점을 해결하고자 대한민국 등록특러 제10-1736001호를 통해 개량된 ′자극조절형 졸음방지기′를 등록받은 바 있다. 본 출원인이 제안한 자극조절형 졸음방지기는 그 청구항 1에 ′착용자가 안면이나 머리 부분에 착용할 수 있도록 안경다리나 헤어밴드 형태로 제공되는 것으로 착용자의 관자놀이 부근에 위치되는 하우징을 구비한 착용부와; 상기 하우징 내에 설치되어 착용자의 관자놀이 부근에 접촉자극을 가하는 것으로 외체를 형성하는 케이스 및 이 케이스 내에 설치되어 전원공급에 의해 여자되는 코일 및 이 코일의 중심에 배치되어 직선 이동되는 가동플런저 및 이 가동플런저를 위치 복귀시키는 복귀스프링 및 이 가동플런저에 연결되어 관자놀이 부근에 접촉되는 자극침으로 이루어진 솔레노이드 자극체를 포함하는 자극조절형 졸음방지기에 있어서,

상기 솔레노이드 자극체는 상기 케이스의 일측에 나사 체결되어 회전시 나선을 따라 직선 이동되는 것으로 그 중심으로는 자극침의 일단이 삽입 통과하도록 구성되며, 그 일단은 케이스의 외부에 노출되고 타단은 케이스의 내부에 위치되어 상기 가동플런저의 전진시 그 선단측에 접촉하여 이동을 제한하는 위치조절나사 및 상기 위치조절나사와 일체로 회전 연동되게 구비되는 원판 형상의 부재로 외부 일부가 상기 하우징의 외부로 노출 구비되어 사용자로부터 회전조작력을 받도록 구비되는 다이얼휠을 포함하고;, 상기 하우징은 일측에 상기 다이얼휠이 노출되게 패인홈을 형성하는 파지부 및 상기 자극침의 선단이 외부로 노출된 상태에서 전,후 이동될 수 있도록 관통된 침출입홀이 형성되고;, 상기 다이얼휠은 원판 형상으로 구비되되 원둘레를 따라 등간격을 두고 노치홈이 형성되고, 일측면에는 복수의 위치안내홈이 간격을 두고 전체적으로 고리 형상으로 배치되며;, 상기 하우징에 일단이 고정되고 그 타단은 상기 복수의 위치안내홈 중 어느 하나에 일단이 탄성 걸림되는 것으로 다이얼휠의 회전시 조작감을 발생시키는 탄성스토퍼;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자극조절형 졸음방지기′가 개시되어 있다.

이러한 구성의 자극조절형 졸음방지기는 하우징의 내부에 구성된 솔레노이드 자극체에 위치조절나사와 이에 나사체결되어 조작력에 의해 연동하는 다이얼휠을 구성하는 구조이어서 구조가 복잡하여 조립성이 좋지 못한 이유로 양산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 솔레노이드 자극체의 크기가 작고 가벼울수록 착용성이 양호해지는 반면 솔레노이드 자극체의 크기가 커지는 경우 무게와 부피의 증가에 따라 착용성이 불량해잘 뿐만 아니라 하우징의 크기 역시 커지므로 디자인적인 측면에서 설계의 자유도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상기 종래기술에 따른 자극조절형 졸음방지기는 다이얼휠이 하우징의 일측 측부에 일부가 노출되는 구성이어서 사용자가 눈으로 보지 않고 다이얼휠의 위치를 정확히 찾아 조작해야 하므로 조작 편의성이 상당히 불량함에 따라 이로 인한 소비자의 불만이 큰 문제점이 있었다. 즉, 하우징의 일측부에 다이얼휠의 일부가 노출되는 구조이어서 사용자가 다이얼휠을 돌리기 위해서는 하우징을 손으로 잡은 상태에서 다이얼휠이 노출된 부분에 위치한 엄지손가락이나 검지손가락의 지문 부위로 다이어휠을 정방향 또는 역방향 회전조작을 가해야 하므로 사용이 불편하고 자극침의 이동을 위한 정확한 조작력을 가하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 기술에 따른 자극 조절형 졸음방지기는 솔레노이드 자극체를 구성하는 가동플런저가 위치조절나사에 접촉되어 그 이동이 제한되는 구성인데, 이때 가동플런저는 1초에 수회~십수회 가량 전진과 후퇴동작을 반복 수행하면서 위치조절나사와 마찰 접촉을 하게 되어 결과적으로 장기간 사용하는 경우 접촉 충격으로 인한 각 부품의 결합성에 악영향을 미쳐 구성부품간 충격으로 인한 유격이 발생할 뿐만 아니라 내구성 저하에 따른 수명 단축 등의 페단이 있었다.

특히 가동플런저와 위치조절나사간의 반복되는 접촉 충격으로 인해 소음이 크게 발생하게 되는데, 이러한 소음은 사용자의 귀와 가까운 관자놀이 부근에서 크게 발생함에 따라 소음을 참아가면서 기기를 사용해야 하는 문제점이 있으며, 아울러 장시간 이러한 환경에 노출되는 경우 자칫 청력에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있음에 따라 이를 해소하기 위한 제품개발이 시급한 실정이다.

등록특허 제10-0930964호(2009.12.02), ′졸음 방지 안경′ 등록특허 제10-0947590호(2010.03.08), ′헤어밴드형 졸음 방지기′ 등록특허 제10-1736001호(2017.05.08), ′자극조절형 졸음방지기′

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자극침의 돌출 정도를 사용자가 직관적으로 정확하게 조절할 수 있도록 함으로서 사용상의 편의성과 제품에 대한 만족도를 높일 수 있는 자극조절형 졸음방지기의 제공을 그 목적으로 한다.

또한, 구조가 간소하고 양산성이 우수하며 경제적인 제조가 가능하고, 자극침의 진출입 동작에 따른 충격음의 발생을 최소화하여 진동과 소음을 감소시키고 제품의 내구성을 높일 수 있는 자극조절형 졸음방지기를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 자극조절형 졸음방지기는, 착용자의 안면이나 머리 부분에 착용할 수 있도록 된 프레임 및 착용자의 관자놀이를 마주보는 프레임의 내측에 마련되되 내부에는 복수의 안내축이 구비된 본체 및 이 프레임을 사이에 두고 프레임의 외측에 마련되어 회전조작을 받아 회전되는 것으로 상기 본체의 내부로 나사선이 형성된 나사부가 연장 구비되는 조절휠로 이루어진 착용부; 상기 본체의 내부에 구비되어 전,후 방향으로의 구동력을 생성하는 구동모듈 및 이 구동모듈에 연결되어 연동되는 것으로 본체의 외부로 돌출되어 관자놀이 부근에 접촉자극을 가하는 자극침; 상기 구동모듈을 내부에 수용하도록 공간을 제공하는 바디 및 이 바디의 외면 일측에 구비되어 상기 안내축을 따라 직선 이동되게 관통홀이 형성된 안내플랜지 및 상기 바디의 외면 타측에 구비되어 상기 나사부가 체결되는 것에 의해 나사선을 따라 직선 이동되게 나사홀이 형성된 나사플랜지로 이루어진 하우징으로구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 본체와 하우징의 사이에는 상기 구동모듈의 전,후 이동에 따른 충격을 흡수 완충시키도록 코일스프링 또는 완충재로 이루어진 댐퍼가 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 구동모듈은 상기 하우징 내에 설치되어 전원공급에 의해 여자되는 코일 및 이 코일의 중심에 배치되어 직선 이동되는 가동플런저 및 이 가동플런저를 위치 복귀시키는 복귀스프링 및 이 가동플런저에 연결되어 관자놀이 측으로 연장된 것으로 끝단부에 자극침이 연결된 로드로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 구동모듈은 상기 하우징 내에 설치되어 전원을 공급받아 정,역 회전되는 회전축을 구비한 구동모터 및 이 회전축에 편심 결합되어 회전되는 편심캠 및 이 편심캠의 회전에 따른 접촉시 전진 이동을 하는 것으로 그 끝단에 관자놀이에 접촉자극을 가하는 자극침이 구비된 피스톤 및 이 피스톤을 복귀시키는 회귀스프링으로 이루어진 편심구동원로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 착용부는 일측에 전원공급을 위한 배터리팩 및 착용자의 기울어짐을 감지하는 기울기 감지기 및 구동모듈의 동작을 온오프 시키기 위한 스위치 및 상기 배터리팩과 기울기 감지기와 구동모듈과 전기적으로 연결되어 동작을 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기는, 착용부를 구성하는 프레임의 외측에 독립적으로 구성된 조절다이얼을 정방향 또는 역방향 회전시키면 되므로 사용이 직관적일 뿐만 아니라 조절다이얼이 독립 구성되어 있어 손의 감각만으로 정확하게 조작력을 가할 수 있으므로 사용상의 편의성이 우수하여 제품에 대한 완성도와 만족도를 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 가동플런저의 동작에 따른 접촉 충격시 발생하는 충격음과 진동 발생을 억제할 수 있으므로 이로 인한 부품 손상으로 인한 내구성 저하를 방지하여 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 반복적인 진동과 큰 충격음을 대폭 저감 및 완화시킬 수 있어 결과적으로 쾌적하고 안정된 사용환경의 조성이 가능하여 제품에 대한 완성도와 경쟁력을 높일 수 있는 유용한 이점이 있다.

따라서, 자극침에 대한 정확하고 직관적인 조작이 가능해짐에 따라 사용자의 관자놀이 부분에 대한 적절한 자극을 가할 수 있으므로 운전이나 작업의 중단없이 짧은 시간 안에 졸음을 억제할 수 있게 된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기의 외관을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 자극조절형 졸음방지기를 설명하기 위한 단면도,
도 5는 도 4에 나타낸 자극조절형 졸음방지기에서 자극침의 돌출 상태를 나타낸 단면도,
도 6 및 도 7은 도 4에 나타낸 자극조절형 졸음방지기에서 자극침의 조절 상태에 따른 동작구성을 설명하기 위한 도면,
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시례에 따른 자극조절형 졸음방지기를 설명하기 위한 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기에서 하우징을 설명하기 위한 발췌 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기의 동작 제어를 위한 구성을 나타낸 블록도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 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 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기의 외관을 나타낸 사시도이다. 도면에는, 사용자가 머리에 착용할 수 있도록 굽힘되어 있는 프레임(11)과, 이 프레임(11)의 좌,우 양측에 사용자가 착용하였을 때 관자놀이 부근에 위치되게 구비되는 것으로 내부에는 관자놀이 부근에 접촉하여 자극을 가하는 자극침(미도시)이 마련된 본체(13)와, 상기 프레임(11)을 사이에 두고 상기 본체(13)의 반대쪽 즉, 프레임(11)의외측에 위치되어 사용자로부터 회전 조작을 받아 상기 자극침의 돌출 정도를 조절하도록 제공되는 조절휠(15)로 구성된 자극조절형 졸음방지기(1)가 도시되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기를 위에서 바라본 도면이다. 도면에는 사용자가 머리에 헤어밴드 형태로 착용할 수 있도록 굽힘 성형되어 있는 프레임(11)과, 이 프레임(11)의 좌,우 양측에 서로 마주보는 방향으로 배치되되 그 내부에는 사용자의 관자놀이 부근에 접촉자극을 작용하는 자극침(미도시)과 이를 구동시키기 위한 구동모듈(미도시)이 설치되는 본체(13)와, 상기 본체(13)에 대응하는 프레임(11)의 외측에 제공되는 것으로 상기 자극침의 돌출 정도를 조절하기 위하여 사용자로부터 회전 조작을 받는 조절휠(15)과, 상기 프레임(11)의 중간 부분에 제공되는 것으로 내부에 배터리(미도시)와 컨트롤러 그리고 기울기 감지기 등을 비롯한 회로기판이 설치된 케이스로 이루어진 자극조절형 졸음방지기(1)가 도시되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기를 아래측에서 바라본 사시도이다. 도면에는 사용자가 머리에 착용할 수 있도록 되어 있는 프레임(11)과, 이 프레임(11)의 좌,우 양측에 서로 마주보는 방향으로 구비되되 내부에 자극침(5)과 구동모듈(미도시이 설치된 본체(13)와, 이 본체(13)에 대응하는 프레임(11)의 외측에 마련되어 사용자로부터 회전 조작을 받는 조절휠(15) 그리고 상기 프레임(11)의 중간부분에 마련되어 배터리와 기울기 감지기 및 컨트롤러(c)를 비롯한 회로기판이 설치되는 케이스로 이루어진 자극조절형 졸음방지기가 도시되어 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 자극조절형 졸음방지기를 설명하기 위한 단면도이다. 도면에는 사용자의 안면이나 머리부분에 착용할 수 있도록 된 프레임(11) 및 이 프레임(11)에 좌,우 한 쌍으로 제공되어 착용자의 관자놀이 부근에 위치되게 구비되며 그 내부에는 전,후 방향의 직진 구동력을 제공하는 구동모듈(20) 및 이 구동모듈(20)에 연결되어 본체(13)의 외부로 출몰되는 것에 의해 사용자의 관자놀이 부위에 대한 접촉 자극을 가하는 자극침(5) 그리고 상기 구동모듈(20)이 내부에 설치된 것으로 상기 본체(13)를 사이에 두고 프레임(11)의 외측에 제공되는 조절휠(15)에 조작력에 연동하여 상기 본체(13) 내에서 전,후 직선 이동을 하는 하우징(30)으로 이루어진 자극조절형 졸음방지기(1)가 도시되어 있다.

도 5는 도 4에 나타낸 자극조절형 졸음방지기에서 자극침의 돌출 상태를 나타낸 단면도이다. 도면에는 전,후 직선 이동을 위한 구동력을 생성하는 구동모듈(20)은 전원공급에 의해 여자되는 코일(21a)과, 이 코일(21a)의 중심에 배치되어 여자력에 의해 전진 방향으로 이동을 이루는 가동플런저(13) 및 이 가동플런저(13)에 연결되어 본체(13)의 외부로 돌출된 자극침(5) 그리고 여자력이 해제되면 가동플런저(13)를 위치 복귀시키기 위한 복귀스프링(21c)으로 이루어진 솔레노이드(21)로 제공되는 구성이 도시되어 있다.

또한, 구동모듈(20)은 하우징(30) 내에 고정설치된다. 그리고 하우징(30)은 상기 본체(13)의 내부에 제공된 안내축(13a)을 따라 전,후 방향으로 직선 이동될 수 있도록 안내플랜지(33)가 구비되고, 사용자로부터 회전 조작을 받는 조절휠(15)에 연동하여 위치 변위가 일어나도록 조절휠(15)의 나사부(15b)와 나사체결된 나사플랜지(35)를 포함하는 구성이며, 상기 하우징(30)과 본체(13)의 사이에는 가동플런저(13)의 전,후 이동시 발생하는 충격력과 소음을 저감하기 위한 완충성을 갖는 댐퍼(d)가 설치되는 구성의 자극조절형 졸음방지기(1)이 도시되어 있다.

도 6 및 도 7은 도 4에 나타낸 자극조절형 졸음방지기에서 자극침의 조절 상태에 따른 동작구성을 설명하기 위한 도면이다. 도면에는 조절휠(15)을 구성하는 다이얼 손잡이(15a)를 일방향 회전시키면 상기 조절휠(15)의 나사부(15b)와 나사 체결된 하우징(30)은 나사플랜지(35)가 나사부(15b)의 나선을 따라 도면을 기준으로 좌측으로 이동을 이루게 된다. 즉, 자극침(5)은 도 4에서 (a1)의 위치이나 도 6에서는 (b1)의 위치로 이동됨에 따라 상기 자극침(5)의 돌출 된 위치를 살펴보면 도 5는 (a2) 위치까지 돌출되지만, 도 7은 (b2) 위치까지 돌출됨에 따라 결과적으로 좀더 강한 자극을 작용하게 되는 구성이 도시되어 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시례에 따른 자극조절형 졸음방지기를 설명하기 위한 단면도이다. 도면에는 프레임(11)과 본체(13)와 조절휠(15)로 구성되는 착용부(10)와, 상기 본체(13)의 내부에 설치되어 전,후 방향으로 직선 이동될 수 있도록 설치되는 하우징(30)과, 이 하우징(30)의 내부에 설치되어 전,후 방향으로의 구동력을 생성하는 구동모듈(20) 및 이 구동모듈(20)에 연동되어 착용자의 관자놀이 부위에 대한 접촉 자극을 가하는 자극침(5) 그리고 상기 하우징(30)과 본체(13) 사이에 설치되어 구동모듈(20)의 동작시 발생하는 충격음이나 진동을 흡수 저감시키기 위한 댐퍼(d)로 이루어진 자극조절형 졸음방지기(1)이 도시되어 있으며, 본 실시례에서의 구동모듈(20)은 상기 하우징(30) 내에 고정 설치되어 전원을 공급받아 회전 구동력을 생성하는 회전축(미부호)을 구비한 구동모터(23a)와, 이 회전축에 편심 결합되어 회전되는 편심캠(23b) 그리고 이 편심캠(23b)의 회전에 따른 접촉시 회전운동을 직선 운동으로 전환하도록 배치된 것으로 그 끝단에 착용자의 관자놀이에 접촉자극을 가하는 자극침(5)이 구비된 피스톤(23c) 그리고 상기 피스톤(23c)에 대한 편심캠(23b)의 접촉력이 해제되면 이 피스톤(23c)을 탄력적으로 위치 복귀시키는 회귀스프링(23d)으로 구성된 편심구동원(23)으로 제공되는 구성이 도시되어 있다.

도 10은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기에서 하우징을 설명하기 위한 발췌 사시도이다. 도면에는 내에 솔레노이드(21)나 편심구동원(23)으로 제공되는 구동모듈(20)이 고정 설치되는 수용공간을 제공하는 하우징(30)이 도시되어 있으며, 이때의 하우징(30)은 일측에는 착용부(10)를 구성하는 본체(13)의 내부에 마련된 안내축(13a)을 따라 전,후 방향으로 직선 이동을 이룰 수 있도록 관통홀(33a)이 형성된 안내플랜지(33)가 일체로 구비되고, 타측에는 조절휠(15)을 구성하는 나사부(15b)에 나사 체결되어 나선을 따라 직선 이동을 이룰 수 있도록 하기 위한 나사홀(35a)이 형성된 나사플랜지(35)가 일체로 구비되는 구성이 도시되어 있다.

도 11은 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기의 동작 제어를 위한 구성을 나타낸 블록도이다. 도면에는 착용부(10)를 구성하는 프레임(11)의 중간 부분에는 케이스가 마련되며, 이 케이스의 내부에는 각 전장품에 전원을 공급하기 위한 충방전이 가능한 배터리(b)가 설치되고, 이 배터리(b)와 위치 간섭되지 않는 곳에는 착용자가 착용한 상태에서 졸음 등으로 인해 머리가 기울어지는 것을 감지하기 위한 기울기 감지기(g)가 설치되며, 또한 상기 케이스 또는 착용부(10)의 일측에 사용자가 구동모듈(20)을 구동시키기 위한 스위치(sw)가 마련되며, 끝으로 상기 배터리(b)와 기울기 감지기(g) 그리고 구동모듈(20)과 전기적으로 연결되어 동작을 제어하기 위한 제어신호를 인가하는 컨트롤러(c)를 포함하는 자극조절형 졸음방지기(1)가 도시되어 있다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기(1)의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 자극조절형 졸음방지기(1)는 크게 착용부(10)와 구동모듈(20) 그리고 하우징(30)으로 구성된다.

착용부(10)는 사용자가 안면이나 머리 부분에 착용할 수 있도록 모자나 안경다리 또는 헤어밴드 형태로 제공되는 프레임(11)과, 이 프레임(11)에 서로 대향하는 방향으로 구비되는 한 쌍의 본체(13) 그리고 이 본체(13)와 프레임(11)을 사이에 두고 프레임(11)의 외측에 제공되어 사용자가 손으로 회전 조작을 가하도록 제공되는 조절휠(15)로 구성된다.

상기 프레임(11)은 착용자의 관자놀이 부근에 본체(13)가 위치될 수 있도록 사용자의 얼굴이나 머리에 착용할 수 있는 형태를 갖는다면 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 실시례로서 길이 조절이 가능한 헤어밴드 형태로 제공되는 것을 제안하며, 이외에도 안경다리 또는 모자 형태로 제공되는 것도 가능할 것이며 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 본체(13)는 사용자의 얼굴 양측에 위치한 관자놀이에 대응하는 위치에 구비되는 것으로 사용자의 얼굴 부위에 접촉하는 부분은 완충성을 갖는 패드나 쿠션이 부착될 수 있다. 이러한 본체(13)는 내부에 구성품이 설치될 수 있는 공간을 제공하도록 구비되며 자극침(5)이 본체(13)의 내부에서 외부로 진출입할 수 있도록 하기 위한 출입구멍(13b)이 형성되는 구성이다.

또한, 상기 본체(13)는 내부에 복수의 안내축(13a)이 구비되어 있으며, 이 안내축(13a)은 후술할 하우징(30)을 전,후 방향으로 직선 이동시키기 위한 안내 요소로서 상기 하우징(30)이 균형있게 이동될 수 있도록 복수 구비되는 것이 바람직하다.

상기 조절휠(15)은 상기 프레임(11)의 외측에 구비되어 사용자가 착용한 상태에서 손으로 간편하게 회전 조작할 수 있도록 되어 있는 다이얼 손잡이(15a)와, 이 다이얼 손잡이(15a)에 일체로 구비되어 상기 본체(13)의 내부로 연장되는 것으로 외면에 나사선이 가공된 나사부(15b)로 구성된다. 이러한 구성의 조절휠(15)은 상기 프레임(11)에 시계 또는 반시계 방향으로 회전은 가능하면서 전,후 방향으로의 위치 변위는 방지되게 결합되는 구성이며, 사용자로부터 회전 조작을 받아 회전하게 되면 상기 나사부(15b)에 체결된 하우징(30)이 나선을 따라 전진 또는 후진 방향으로 이동을 이루게 된다.

한편, 다이얼 손잡이(15a)는 원판 형상으로 구비되며 그 둘레를 따라 등간격을 두고 노치홈을 형성하여 사용자가 손으로 회전시킬 때 미끄럼이 방지되게 구성될 수 있으며, 이외에도 미끄럼 방지를 위한 실리콘이나 우레탄 소재로 된 커버가 씌워지는 것도 가능할 것이다.

구동모듈(20)은 자극침(5)을 전,후 방향으로 반복하여 출몰시킴으로써 착용자의 관자놀이 부위에 대한 반복적인 접촉 자극을 가하기 위한 구동원으로서, 본 발명에서는 크게 도 4 내지 도 7에 나타낸 솔레노이드(21) 타입과, 도 8 및 도 9에 나타낸 편심구동원(23) 타입으로 제공되는 것을 제안하며, 먼저 솔레노이드(21) 타입의 구동모듈(20)을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

솔레노이드(21)는 후술할 하우징(30) 내에 고정 설치되어 전원공급에 의해 여자되는 코일(21a)과, 이 코일(21a)의 중심에 배치되어 직선 이동되는 가동플런저(13) 그리고 이 가동플런저(13)를 위치 복귀시키기 위한 복귀스프링(21c) 끝으로 상기 가동플런저(13)에 연결되어 연동되는 것으로 끝단부에 자극침(5)이 연결된 로드(21d)로 구성된다.

이러한 구성의 솔레노이드(21)는 전원이 인가되면 상기 코일(21a)은 여자되어 가동플런저(13)를 도 4의 위치에서 도 5의 위치로 이동시켜 결과적으로 이 가동플런저(13)의 이동에 의해 로드(21d)로 연결된 자극침(5) 역시 착용자의 관자놀이 측으로 이동하여 뾰족한 선단부가 자극을 가하게 된다. 이러한 상태에서 코일(21a)에 공급되는 전원이 끊어지면 코일(21a)에 작용하는 여자력이 해제됨에 따라 상기 가동플런저(13)는 복귀스프링(21c)의 탄성복원력에 의해 위치 복귀된다.

한편, 편심구동원(23) 타입의 구동모듈(20)을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.

편심구동원(23)은 상기 하우징(30) 내에 설치되어 전원을 공급받아 정방향 또는 역방향으로 회전되는 회전축(미부호)을 구비한 구동모터(23a)와, 이 구동모터(23a)의 회전축(미부호)에 편심결합되어 회전되는 편심캠(23b) 그리고 이 편심캠(23b)의 회전에 따른 접촉시 전진 이동을 하고 비접촉시에는 회귀스프링(23d)에 의해 위치 복귀되는 것으로 끝단부에 관자놀이 접촉자극을 가하는 자극침(5)이 구비된 피스톤(23c)으로 구성된다. 이러한 구성의 편심구동원(23)은 전원이 인가되면 상기 구동모터(23a)의 회전축(미부호)이 일방향 회전을 하게 되고, 상기 회전축(미부호)에 일체로 축결합된 편심캠(23b) 역시 연동하여 회전을 하게 된다. 이어서 상기 편심캠(23b)과 편심 접촉된 피스톤(23c)은 편심캠(23b)의 접촉과 회귀스프링(23d)의 탄성 지지력에 의해 전진과 후퇴를 반복함에 따라 결과적으로 이 피스톤(23c)의 끝단부에 구비된 자극침(5)이 관자놀이 부위에 대한 반복적인 자극을 가하게 된다.

하우징(30)은 상기 구동모듈(20)을 내부에 수용하도록 수용공간을 제공하는 바디(31)와, 이 바디(31)의 외면 일측에 구비되어 상기 본체(13)에 마련된 안내축(13a)을 따라 직선 이동될 수 있도록 관통홀(33a)이 형성된 안내플랜지(33) 그리고 상기 바디(31)의 외면 타측에 구비되어 상기 조절휠(15)의 나사부(15b)가 체결되는 것에 의해 나사선을 따라 직선 이동되는 나사홀(35a)이 형성된 나사플랜지(35)로 이루어지는 구성이다. 즉, 본 발명에서의 하우징(30)은 사용자가 조절휠(15)의 다이얼 손잡이(15a)를 일방향 회전시키면, 이 다이얼 손잡이(15a)에 일체로 마련된 나사부(15b)의 나선을 따라 전진 또는 후진 방향으로 이동되는 구성이며, 이를 통해 하우징(30)의 내부에 설치된 구동모듈(20)과 자극침(5)의 위치를 사용자의 관자놀이 부근으로 이동시키거나 또는 그 반대로 멀어지게 한다.

한편, 본 발명은 상기 착용부(10)를 구성하는 프레임(11)의 일측에 전원 공급을 위한 배터리(b)를 내장한 케이스가 구성되며, 이 케이스의 내부에는 착용자의 기울어짐을 감지하는 기울기 감지기(g)와, 상기 구동모듈(20)의 동작을 온오프 시키기 위한 스위치(sw) 및 상기 배터리(b)와 기울기 감지기(g) 그리고 구동모듈(20)과 전기적으로 연결되어 동작을 제어하는 제어신호를 인가하는 컨트롤러(c)로 구성된다.

상기 배터리(b)는 반복 사용이 가능하도록 충전이 가능한 충전용 배터리가 사용되는 것이 바람직하며 이는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 기울기 감지기(g)는 착용자가 착용한 상태에서 졸게 되는 경우 머리가 아래로 향하게 되는 것을 감지하기 위한 것으로, 착용한 상태에서 기울기가 일정각도 이상으로 검출되는 경우 자동으로 구동모듈(20)을 동작시키도록 하여 자극침에 의해 졸음이 깨거나 착용자의 주의를 환기시키도록 제공될 수 있다.

상기 스위치(sw)는 착용부(10)를 구성하는 케이스나 프레임(11) 또는 조절휠(15)의 일측에 제공되어 사용자가 구동모듈(20)을 구동 및 정지시킬 수 있도록 하는 조작요소로 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하다.

상기 컨트롤러(c)는 상기 배터리(b)와 기울기 감지기(g) 그리고 구동모듈(20)과 전기적으로 연결되어 감지신호를 인가받아 제어신호를 출력하는 제어요소로 공지의 마이컴이 사용되어도 무방하다. 이러한 컨트롤러(c)는 상기 구동모듈(20)을 구동시키기 위한 다양한 프로그램을 내장할 수 있으며, 일례로 사용자가 스위치를 온시키면 1~3초 가량 구동모듈(20)을 약하게 동작시킨 뒤 강하게 동작시키도록 하여 착용자가 자극침(5)에 의한 갑작스러운 자극으로 놀라는 것을 방지하도록 제어하는 것도 가능할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시례에 따른 자극조절형 졸음방지기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 착용부(10)를 머리에 착용하여 좌,우로 배치된 본체(13)가 관자놀이 부근에 위치되게 한다. 이어서 스위치(sw)를 온(ON)시키면 구동모듈(20)에 전원이 인가되어 자극침(5)이 전진 이동과 후퇴 이동을 반복하게 되고, 이러한 구동모듈(20)에 연결된 자극침(5)의 뾰족한 선단부가 착용자의 관자놀이 부위에 반복 접촉하여 자극을 가하게 된다. 즉, 자극침(5)은 도면을 기준으로 좌,우로 반복 이동하는 것에 의해 착용자의 관자놀이 부위에 진동 형태의 자극을 전달하게 되는데, 이때 자극침(5)의 선단부는 도면에서 보는 바와 같이 뾰족한 형태로 제공되어 있음에 따라 통증 형태의 자극을 가하게 되므로 졸음을 억제하고 짧은 시간 내에 졸음을 없앨 수 있게 되는 것이다.

한편, 자극침(5)의 접촉 자극을 높이고자 하는 경우, 도 4와 같은 상태에서 상태에서 조절휠(15)을 구성하는 다이얼 손잡이(15a)를 일방향 회전시키면, 상기 다이얼 손잡이(15a)에 연결된 나사부(15b)에 체결된 하우징(30)이 상기 나사부(15b)의 나선을 따라 이동하여 도 6과 같은 위치로 이동을 이루게 된다.

이때, 상기 하우징(30)은 본체(13) 내부에 형성된 복수의, 안내축(13a)을 따라 흔들림 없이 정확한 직선 이동이 가능하게 된다.

따라서, 상기 도 6의 위치로 이동한 하우징(30)은 도 4의 (a1) 위치에 대하여 도면을 기준으로 좌측으로 (b1)의 위치만큼 상기 본체(13)에서 더 돌출 된 위치로 이동된 상태를 이룬다. 이러한 상태에서 상기 구동모듈(20)에 전원이 인가되면 관자놀이 부위로 근접 이동된 상태에서 자극침(5)이 전,후 동작이 이루어지므로 결과적으로 도 7의 자극침(5)이 도 5의 자극침(5)에 비해 착용자의 관자놀이에 대한 더 큰 자극을 가할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 자극조절형 졸음방지기 5 : 자극침 10 : 착용부
11 : 프레임 13 : 본체 13a : 안내축
13b : 출입구멍 15 : 조절휠 15a : 다이얼 손잡이
15b : 나사부 20 : 구동모듈 21 : 솔레노이드
21a : 코일 21b : 가동플런저 21c : 복귀스프링
23 : 편심구동원 23a : 구동모터 23b : 편심캠
23c : 피스톤 23d : 회귀스프링 30 : 하우징
31 : 바디 33 : 안내플랜지 33a : 관통홀
35 : 나사플랜지 35a : 나사홀 b : 배터리
c : 컨트롤러 d : 댐퍼 g : 기울기 감지기

Claims (5)

1. 착용자의 안면이나 머리 부분에 착용할 수 있도록 된 프레임 및 착용자의 관자놀이를 마주보는 프레임의 내측에 마련되되 내부에는 복수의 안내축이 구비된 본체 및 이 프레임을 사이에 두고 프레임의 외측에 마련되어 회전조작을 받아 회전되는 것으로 상기 본체의 내부로 나사선이 형성된 나사부가 연장 구비되는 조절휠로 이루어진 착용부;
   상기 본체의 내부에 구비되어 전,후 방향으로의 구동력을 생성하는 구동모듈 및 이 구동모듈에 연결되어 연동되는 것으로 본체의 외부로 돌출되어 관자놀이 부근에 접촉자극을 가하는 자극침;
   상기 구동모듈을 내부에 수용하도록 공간을 제공하는 바디 및 이 바디의 외면 일측에 구비되어 상기 안내축을 따라 직선 이동되게 관통홀이 형성된 안내플랜지 및 상기 바디의 외면 타측에 구비되어 상기 나사부가 체결되는 것에 의해 나사선을 따라 직선 이동되게 나사홀이 형성된 나사플랜지로 이루어진 하우징;
   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자극조절형 졸음방지기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 본체와 하우징의 사이에는 상기 구동모듈의 전,후 이동에 따른 충격을 흡수 완충시키도록 코일스프링 또는 완충재로 이루어진 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 자극조절형 졸음방지기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 구동모듈은 상기 하우징 내에 설치되어 전원공급에 의해 여자되는 코일 및 이 코일의 중심에 배치되어 직선 이동되는 가동플런저 및 이 가동플런저를 위치 복귀시키는 복귀스프링 및 이 가동플런저에 연결되어 관자놀이 부근에 접촉되는 자극침이 연결된 로드로 구성된 것을 특징으로 하는 자극조절형 졸음방지기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 구동모듈은 상기 하우징 내에 설치되어 전원을 공급받아 정,역 회전되는 회전축을 구비한 구동모터 및 이 회전축에 편심 결합되어 회전되는 편심캠 및 이 편심캠의 회전에 따른 접촉시 전진 이동을 하는 것으로 그 끝단에 관자놀이에 접촉자극을 가하는 자극침이 구비된 피스톤 및 이 피스톤을 복귀시키는 회귀스프링으로 이루어진 편심구동원인 것을 특징으로 하는 자극조절형 졸음방지기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 착용부는 일측에 전원공급을 위한 배터리를 내장한 케이스 및 이 케이스의 내부에 설치되어 착용자의 기울어짐을 감지하는 기울기 감지기 및 상기 구동모듈의 동작을 온오프 시키기 위한 스위치 및 상기 배터리와 기울기 감지기와 구동모듈과 전기적으로 연결되어 동작을 제어하는 제어신호를 인가하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자극조절형 졸음방지기.
   

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