KR102250547B1 - An implantable hearing aid with energy harvesting and external charging - Google Patents

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Abstract

에너지 하베스팅 및 외부 충전이 가능한 표피 삽입형 보청기가 개시된다. 일 실시예에 따른 보청기 시스템은, 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 주변으로부터 발생하는 보청기와 관련된 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스팅부; 및 상기 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기에 전력을 공급함에 따라 상기 보청기의 배터리를 충전하는 배터리 충전부를 포함할 수 있다. Disclosed is an epidermal implantable hearing aid capable of energy harvesting and external charging. A hearing aid system according to an embodiment includes: an energy harvesting unit for harvesting energy related to a hearing aid generated from a periphery of a hearing aid inserted or attached to a human body; And a battery charging unit that charges a battery of the hearing aid by supplying power to the hearing aid using the harvested energy.

Description

에너지 하베스팅 및 외부 충전이 가능한 표피 삽입형 보청기{AN IMPLANTABLE HEARING AID WITH ENERGY HARVESTING AND EXTERNAL CHARGING}Energy harvesting and external rechargeable epidermal insertion type hearing aid {AN IMPLANTABLE HEARING AID WITH ENERGY HARVESTING AND EXTERNAL CHARGING}

아래의 설명은 보청기에 관한 것으로, 에너지 하베스팅 및 외부 충전이 가능한 보청기에 관한 것이다. The following description relates to a hearing aid, and relates to a hearing aid capable of energy harvesting and external charging.

고령화 사회로 진입하면서부터 실버(Silver) 산업의 발달이 급속도로 이루어지고 있는 사회발전 단계에서 보면 청각의 손실을 경험하거나 실제로 손실이 나타나고 있는 연령대의 인구가 급격히 증가하고 있는 추세이다. 또한, 이어폰(Earphone) 사용자의 급격한 증가로 인한 젊은 연령대의 청각 손실 비율이 증가하고 있다. 이에, 보청기의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.In the stage of social development, where the silver industry is rapidly developing since entering an aging society, the population of the age group experiencing hearing loss or actually experiencing loss is increasing rapidly. In addition, the rate of hearing loss among younger age groups is increasing due to the rapid increase in the number of earphone users. Accordingly, the need for hearing aids is emerging.

이러한 보청기의 보청기 기능은 청각장애의 정도에 따라 '경도, 중도, 고도 및 심고도'로 세분화되어 있다. 보청기는 마이크로폰(microphone)의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 뒤, 디지털 신호처리 방식에 의해 피드백 캔슬(feedback cancel) 및 디지털 필터링(digital filtering)을 하고, 다시 아날로그 신호로 재변환하여 스피커(Speaker)로 출력하는 구조를 가진다. 보청기는 또한 외부 컴퓨터와의 인터페이스를 탑재하여 내부의 동작 파라미터를 변화시킬 수 있도록 함으로써, 청각 장애인의 청력 보정을 최상으로 만드는 최적 파라미터 피팅(Parameter fitting) 기능을 제공한다. 보청기는 주변 소리를 입력받는 마이크로폰(microphone)과 처리된 신호를 사용자의 귀에 출력하는 스피커(speaker)를 포함한다. 이러한 보청기, 특히 내이에 삽입한 보청기의 전력 원은 보청기 내에 내장된 코인 형태의 배터리를 주로 사용하고 있으며, 노인층에서는 이러한 배터리의 교환이 많은 불편을 초래하고 있다. The hearing aid functions of these hearing aids are subdivided into'mild, moderate, high and deep' depending on the degree of hearing impairment. The hearing aid converts the analog signal of the microphone into a digital signal, then performs feedback cancel and digital filtering by a digital signal processing method, and reconverts the analog signal to a speaker. It has a structure to output to. Hearing aids also have an interface with an external computer so that internal operating parameters can be changed, thereby providing an optimal parameter fitting function that optimizes hearing correction for the hearing impaired. The hearing aid includes a microphone that receives ambient sound and a speaker that outputs processed signals to a user's ear. The power source of these hearing aids, especially the hearing aids inserted into the inner ear, mainly uses a coin-type battery built into the hearing aid, and the replacement of these batteries causes a lot of inconvenience in the elderly.

에너지 하베스팅 및 외부 충전이 가능한 표피 삽입형 보청기를 제공할 수 있다. It is possible to provide a skin-inserted hearing aid capable of energy harvesting and external charging.

보청기 시스템은, 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 주변으로부터 발생하는 보청기와 관련된 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스팅부; 및 상기 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기에 전력을 공급함에 따라 상기 보청기의 배터리를 충전하는 배터리 충전부를 포함할 수 있다. The hearing aid system includes: an energy harvesting unit for harvesting energy related to the hearing aid generated from the periphery of the hearing aid inserted or attached to the human body; And a battery charging unit that charges a battery of the hearing aid by supplying power to the hearing aid using the harvested energy.

상기 에너지 하베스팅부는, 상기 보청기가 삽입된 인체의 내부와 인체의 외부의 정보 차이를 이용하여 에너지를 하베스팅하는 것을 포함하고, 상기 배터리 충전부는, 상기 하베스팅된 에너지를 통하여 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 배터리를 충전하는 단계를 포함하고, 상기 보청기는 상기 인체의 내부와 인체의 외부의 온도 차이 정보에 기초하여 에너지가 하베스팅될 수 있다. The energy harvesting unit includes harvesting energy by using a difference between information on the inside of the human body in which the hearing aid is inserted and the outside of the human body, and the battery charging unit is inserted or attached to the human body through the harvested energy. Charging a battery of the hearing aid, wherein the hearing aid may harvest energy based on temperature difference information between the inside of the human body and the outside of the human body.

상기 에너지 하베스팅부는, 상기 보청기가 삽입된 인체의 주변에 웨어러블 기기가 착용됨에 따라 상기 보청기와 상기 웨어러블 기기간 무선 통신을 통하여 상기 보청기의 무선 충전을 시작할 수 있다. The energy harvesting unit may start wireless charging of the hearing aid through wireless communication between the hearing aid and the wearable device as the wearable device is worn around the human body in which the hearing aid is inserted.

상기 보청기 시스템은, 상기 인체의 귀 후면에 삽입 또는 부착된 보청기를 골전도에 기반하여 소리 데이터를 전달하는 소리 전달부를 더 포함하고, 상기 소리 전달부는, 하이 파이(HI-FI)에 기초하여 사람의 가청주파수인 16Hz~20Khz 범위의 저음부에서 고음부 사이의 소리 데이터를 전달할 수 있다. The hearing aid system further includes a sound transmission unit for transmitting sound data based on bone conduction to the hearing aid inserted or attached to the back of the ear of the human body, and the sound transmission unit includes a person based on HI-FI. It is possible to transmit sound data between the low-pitched and high-pitched parts in the range of 16Hz~20Khz, which is the audible frequency of.

상기 에너지를 하베스팅하는 단계는, 상기 보청기와 전자 기기간 무선 통신을 통하여 사용자를 식별함에 따라 전자 기기와 연동하는 연동부를 더 포함하고, 상기 연동부는, 상기 보청기와 연동된 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 상기 무선 통신을 통하여 상기 보청기에게 전달됨에 따라 상기 보청기에서 상기 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 골전도에 기반하여 전달될 수 있다. The step of harvesting the energy further includes an interworking unit for interworking with the electronic device as the user is identified through wireless communication between the hearing aid and the electronic device, and the interworking unit includes sound data output from the electronic device interlocked with the hearing aid. As is transmitted to the hearing aid through the wireless communication, sound data output from the electronic device from the hearing aid may be transmitted based on bone conduction.

에너지 하베스팅 및 무선 통신에 기반하여 보청기의 배터리를 충전할 수 있어 계속적으로 보청기를 사용할 수 있다.Based on energy harvesting and wireless communication, the battery of the hearing aid can be charged, allowing continuous use of the hearing aid.

도 1은 일반적인 보청기의 동작 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 보청기 시스템의 개괄적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 보청기 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 보청기 시스템에서 에너지 하베스팅 및 외부 충전을 수행하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 보청기 시스템에서 무선 충전을 수행하는 것을 설명하기 위한 예이다. 1 is a view for explaining the operation structure of a general hearing aid.
2 is a view for explaining the general operation of the hearing aid system according to an embodiment.
3 is a block diagram illustrating a structure of a hearing aid system according to an embodiment.
4 is a flowchart illustrating a method of performing energy harvesting and external charging in a hearing aid system according to an exemplary embodiment.
5 is an example for explaining wireless charging in a hearing aid system according to an embodiment.

이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 보청기의 동작 구조를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining the operation structure of a general hearing aid.

도 1을 참조하면, 일반적으로 보청기는 디지털 신호처리부, 피드백 제거용 하드웨어 가속기, 및 구성요소들의 전반적인 제어를 담당하는 중앙처리장치를 포함할 수 있다. 보청기는 칩 형태로 제작되어 소리를 잘 듣지 못하는 사용자라도 귀에 꽂아 사용하면 잘 들을 수 있도록 난청자를 보조할 수 있다. 이를 위하여 보청기는 다른 사람의 음성에 의한 오디오 입력신호에서 잡음을 제거하고 증폭(예, WDRC(Wide Dynamic Range Compression) 압축 증폭)하여 오디오 출력신호를 초소형 스피커를 통해 출력할 수 있다. 보청기는 잡음 환경에서 신호대잡음비를 향상시키기 위한 보청기 알고리즘을 수행하기 위한 디지털 신호처리부를 포함할 수 있다. 그러나, 스피커 출력은 가까운 거리에서 되먹임되어 다시 입력 신호가 됨으로써 하울링, 메아리 등 울림음이 출력되는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 피드백의 영향을 제거하기 위하여 보청기는 적응필터 등을 이용하는 하드웨어 가속기를 포함하며, 피드백 제거용 하드웨어 가속기와 디지털 신호처리부는 오디오 인터페이스를 통해 연동하여, 피드백 제거와 보청기 알고리즘이 동시에 수행됨으로써, 깨끗한 향상된 오디오 신호가 출력되도록 동작될 수 있다.Referring to FIG. 1, in general, a hearing aid may include a digital signal processing unit, a hardware accelerator for removing feedback, and a central processing unit in charge of overall control of components. Hearing aids are manufactured in the form of a chip, so even users who cannot hear sound well can assist the hearing-impaired person so that they can hear well if they are inserted in their ears. To this end, the hearing aid removes noise from an audio input signal caused by another person's voice, amplifies it (eg, WDRC (Wide Dynamic Range Compression) compression amplification), and outputs the audio output signal through a miniature speaker. The hearing aid may include a digital signal processor for performing a hearing aid algorithm for improving the signal-to-noise ratio in a noisy environment. However, since the speaker output is fed back at a close distance and becomes an input signal again, a phenomenon in which ringing sounds such as howling and echo are output may occur. In order to remove the effect of such feedback, the hearing aid includes a hardware accelerator using an adaptive filter, etc., and the feedback removal hardware accelerator and digital signal processing unit are interlocked through an audio interface, and feedback removal and hearing aid algorithms are simultaneously performed, thereby making a clean It may be operated to output an improved audio signal.

이하, 인체에 삽입 가능한 칩 형태로 제작된 보청기에 대하여 설명하기로 한다. 예를 들면, 보청기는 인체의 귀 뒤의 표피에 칩 형태로 삽입될 수 있다. 또한, 반투명 또는 투명한 형태로 생성되어 인체의 귀 뒤에 부착될 수도 있다. 인체에 부착 또는 삽입된 보청기는 인체의 귀 뒤에 고정되어 다른 사용자들의 눈에 띄지 않으면서 보청기를 사용할 수 있다. 이때, 인체에 부착 또는 삽입된 보청기는 별도의 고정 장치를 통하여 고정될 수 있고, 또는, 사용자의 인체에 부착 가능한 보청기의 재질에 기반하여 보청기가 인체에 고정될 수도 있다. 이러한 보청기는 영구적 또는 비영구적으로 사용 가능하며, 비영구적으로 사용 가능한 보청기일 경우, 비주기적/주기적으로 보청기의 교체가 이루어질 수 있다. 이에, 보청기가 다른 사람들의 눈에 띄지 않기 때문에 보청기를 사용하는 사용자들의 미용상 효과를 제공할 수 있다. Hereinafter, a hearing aid manufactured in the form of a chip that can be inserted into a human body will be described. For example, the hearing aid can be inserted in the form of a chip into the epidermis behind the ear of the human body. In addition, it may be created in a translucent or transparent form and attached behind the ear of the human body. The hearing aid attached or inserted into the human body is fixed behind the ear of the human body, so that the hearing aid can be used without being noticed by other users. In this case, the hearing aid attached or inserted into the human body may be fixed through a separate fixing device, or the hearing aid may be fixed to the human body based on a material of the hearing aid attachable to the user's human body. These hearing aids can be used permanently or non-permanently. In the case of hearing aids that can be used non-permanently, the hearing aids may be replaced periodically/periodically. Accordingly, since the hearing aid is inconspicuous to other people, it is possible to provide a cosmetic effect for users who use the hearing aid.

도 2는 일 실시예에 따른 보청기 시스템의 개괄적인 동작을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining the general operation of the hearing aid system according to an embodiment.

보청기 시스템(200)은 사용자에게 소리 데이터를 전달하기 위한 것으로, 인체 삽입형 열전 소자 또는 압전 소자가 인체에 삽입될 수 있다. 보청기 시스템(200)은 인체에 삽입된 열전 소자 또는 압전 소자를 통하여 보청기 주변에 발생하는 에너지를 하베스팅할 수 있다. 보청기 시스템(200)은 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기(보청기 칩)를 무선으로 충전할 수 있다.The hearing aid system 200 is for transmitting sound data to a user, and a human body insertable thermoelectric element or a piezoelectric element may be inserted into the human body. The hearing aid system 200 may harvest energy generated around the hearing aid through a thermoelectric element or a piezoelectric element inserted into the human body. The hearing aid system 200 may wirelessly charge a hearing aid (hearing aid chip) using harvested energy.

사용자의 신체의 일부에 임플란터블 전자칩이 추가적으로 삽입될 수 있다. 이때, 임플란터블 전자칩은 보청기 칩에 포함된 형태일 수 있고, 보청기 칩과는 별도로 신체의 또 다른 일부에 삽입될 수도 있다. 임플란터블 전자칩은 초저전력으로 동작되는 것으로 전기를 자극시키고, 생체 신호를 측정할 수 있다. 또한, 임플란터블 전자칩은 에너지 전력을 관리할 수 있고, 전자 기기와의 데이터 관리를 수행할 수 있다. 또한, 임플란터블 전자칩은 인체 통신의 신호처리를 수행할 수 있다. 예를 들면, 임플란터블 전자칩을 통하여 심박수 또는 뇌파를 측정하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 인플란터블 전자칩과 보청기가 연동됨으로써 보청기가 삽입된 사용자의 정보에 기반한 보청기의 상태 정보를 파악할 수 있고, 보청기의 배터리가 충전될 수 있다. An implantable electronic chip may be additionally inserted into a part of the user's body. In this case, the implantable electronic chip may be included in the hearing aid chip, and may be inserted into another part of the body separately from the hearing aid chip. The implantable electronic chip is operated with ultra-low power, and can stimulate electricity and measure a living body signal. In addition, the implantable electronic chip can manage energy power and manage data with an electronic device. In addition, the implantable electronic chip may perform signal processing for human body communication. For example, biometric information may be obtained by measuring heart rate or brain waves through an implantable electronic chip. By interlocking the inflatable electronic chip and the hearing aid, it is possible to grasp the state information of the hearing aid based on the information of the user into which the hearing aid is inserted, and the battery of the hearing aid can be charged.

보청기 시스템(200)은 에너지 하베스팅을 수행할 수 있다. 보청기 시스템(200)은 에너지 하베스팅을 위한 열전 소자 또는 압전 소자를 포함하는 칩 형태의 보청기가 인체에 삽입될 수 있다. 보청기 시스템(200)은 에너지를 수집 및 전달할 수 있다. 또한, 보청기 시스템(200)은 프린팅 기술을 이용하여 열전 재료 및 열전 소자를 확보할 수 있다. The hearing aid system 200 may perform energy harvesting. In the hearing aid system 200, a thermoelectric element for energy harvesting or a chip type hearing aid including a piezoelectric element may be inserted into the human body. Hearing aid system 200 may collect and deliver energy. In addition, the hearing aid system 200 may secure a thermoelectric material and a thermoelectric element using a printing technology.

보청기 시스템(200)은 보청기의 주변으로부터 획득된 주변 에너지를 통하여 에너지 하베스팅할 수 있다. 예를 들면, 보청기 시스템(200)은 보청기를 착용한 사용자로부터 발생하는 자체적인 에너지를 하베스팅할 수 있고, 또는 보청기 주변으로부터 획득된 에너지를 통하여 에너지를 하베스팅할 수 있다. 보청기 시스템(200)은 광전지 에너지, 기계 에너지, 열 에너지, 무선 주파수 에너지, 음향 에너지에 대하여 에너지 하베스팅할 수 있다. 일례로, 보청기 시스템(200)은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환함에 따라 에너지를 하베스팅할 수 있다. 다른 예로서, 보청기 시스템(200)은 기계적 진동이나 신체 움직임에 따라 발생하는 기계 에너지를 에너지 하베스팅할 수 있다. 또 다른 예로서, 보청기 시스템(200)은 온도차를 이용하여 전위를 생성함에 따라 발생하는 에너지를 하베스팅할 수 있다. 또 다른 예로서, 보청기 시스템(200)은 무선 시스템(예를 들면, TV, 라디오 방송, 모바일 네트워크, 무선 네트워크, 레이더 등)으로부터 에너지를 하베스팅할 수 있다. 또 다른 예로서, 보청기 시스템(200)은 음향 에너지를 하베스팅할 수 있고, 공명기를 통하여 음향 에너지를 하베스팅할 수도 있다. 이와 같이, 다양한 방법에 의하여 에너지를 하베스팅할 수 있으나, 실시예에서는 열전 소자 또는 압전 소자에 기초하여 에너지가 하베스팅되는 것을 예를 들어 설명하기로 한다. 예를 들면, 보청기가 삽입된 사용자의 인체의 내부와 인체의 외부의 온도 차이를 이용하여 에너지를 하베스팅할 수 있다. 또한, 사용자의 신체가 움직임에 따라 발생하는 에너지가 하베스팅될 수 있다. 사용자가 대화를 함에 따라 턱이 움직일 경우, 사용자가 걷거나 뛸 경우, 사용자의 생체 정보(예를 들면, 사용자의 온도)에 기초하여 에너지가 발생할 수 있다. The hearing aid system 200 may harvest energy through ambient energy obtained from the surroundings of the hearing aid. For example, the hearing aid system 200 may harvest its own energy generated from a user wearing a hearing aid, or may harvest energy through energy obtained from around the hearing aid. The hearing aid system 200 may harvest energy for photovoltaic energy, mechanical energy, thermal energy, radio frequency energy, and acoustic energy. For example, the hearing aid system 200 may harvest energy by converting light energy into electrical energy. As another example, the hearing aid system 200 may energy harvest mechanical energy generated according to mechanical vibration or body movement. As another example, the hearing aid system 200 may harvest energy generated by generating an electric potential using a temperature difference. As another example, the hearing aid system 200 may harvest energy from a wireless system (eg, TV, radio broadcast, mobile network, wireless network, radar, etc.). As another example, the hearing aid system 200 may harvest acoustic energy and may harvest acoustic energy through a resonator. As described above, energy can be harvested by various methods, but in the embodiment, energy is harvested based on a thermoelectric element or a piezoelectric element. For example, energy may be harvested by using a temperature difference between the inside of the user's body and the outside of the body in which the hearing aid is inserted. In addition, energy generated as the user's body moves may be harvested. When the chin moves as the user communicates, when the user walks or runs, energy may be generated based on the user's biometric information (eg, user's temperature).

보청기 시스템(200)은 하베스팅된 에너지를 통하여 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 배터리를 충전할 수 있다. 이때, 보청기 시스템(200)은 하베스팅된 에너지 자체를 이용하여 보청기의 배터리에 전력을 공급할 수 있으며, 또는, 하베스팅된 에너지를 전기 에너지로 변환하여 보청기의 배터리에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 외부의 전자 기기로부터 무선으로 전력이 전송됨에 따라 보청기 시스템에 전력이 충전될 수 있다. 무선 전력 전송(Wireless Power Transmission)은 전력 에너지를 무선 전송에 유리한 전자기파로 변환시켜 에너지를 전달하는 새로운 개념의 전력 전송 방식이다. 실제 전선이 없이도 전기 에너지를 자유 공간을 통해 보낼 수 있는 전파 전송의 원리로서, 라디오나 무선 전화 등과 같이 무선 통신 방식에 이용하는 데이터 신호의 개념이 아닌, 전기적 에너지를 보내는 것으로, 보통의 통신이 반송파 신호에 데이터를 실어 보내는 것이라면 무선 전력 전송은 반송파만 보내는 것이다. 무선 전력 전송의 방식에는 크게 3가지 방식이 있다. 전자기파 방사 방식, 자기 유도 방식, 자기 공명 방식이 존재할 수 있다. 상기 3가지 방식은 각각 전송 방식에 차이가 있는 것으로 송신단과 수신단 사이의 자유 공간에서 전파가 어떠한 형태로 어떠한 방법으로 전송되는 지에 따라 방식이 결정될 수 있다. 각각의 방식은 안테나의 형태와 전송 거리에 대하여 차이가 있을 뿐, 내부 회로에서는 큰 차이는 없다. The hearing aid system 200 may charge a battery of a hearing aid inserted or attached to a human body through harvested energy. At this time, the hearing aid system 200 may supply power to the battery of the hearing aid by using the harvested energy itself, or may supply power to the battery of the hearing aid by converting the harvested energy into electrical energy. For example, as power is wirelessly transmitted from an external electronic device, power may be charged in the hearing aid system. Wireless Power Transmission is a new concept of power transmission method that transfers energy by converting power energy into electromagnetic waves that are advantageous for wireless transmission. It is a principle of radio wave transmission that can send electric energy through free space without actual wires.It is not a concept of a data signal used in a wireless communication method such as a radio or a cordless telephone, but the transmission of electrical energy, and normal communication is a carrier signal. If it is to send data to the device, wireless power transmission is to send only the carrier wave. There are three types of wireless power transmission methods. There may be an electromagnetic wave radiation method, a magnetic induction method, and a magnetic resonance method. Each of the three methods has a difference in transmission method, and the method may be determined according to how and how radio waves are transmitted in a free space between a transmitting end and a receiving end. Each method has a difference in the shape and transmission distance of the antenna, but there is no significant difference in the internal circuit.

보청기 시스템(200)은 보청기의 배터리가 기 설정된 기준(예를 들면, 50%) 이하로 남아있는 경우, 배터리가 완충될 때까지 충전을 수행할 수 있다. 또는, 보청기 시스템(200)은 하베스팅된 에너지가 획득될 때마다 배터리의 충전을 수행할 수 있다. 또는, 보청기 시스템(200)은 보청기의 배터리의 양에 따라 설정된 충전 시간에 기초하여 배터리를 충전할 수 있다. The hearing aid system 200 may perform charging until the battery is fully charged when the battery of the hearing aid remains below a preset reference (eg, 50%). Alternatively, the hearing aid system 200 may charge the battery whenever harvested energy is obtained. Alternatively, the hearing aid system 200 may charge the battery based on a charging time set according to the amount of the battery of the hearing aid.

또한, 보청기 시스템(200)은 보청기의 배터리 충전이 필요한 경우, 보청기와 연동된 전자 기기와의 무선 통신을 통하여 전자 기기에게 외부 충전을 요청할 수 있다. 이때, 전자 기기와 보청기 시스템에 콘덴서가 존재할 수 있다. 이에, 사용자는 전자 기기를 통하여 보청기의 배터리 충전이 필요한 것을 확인할 수 있다. 예를 들면, 전자 기기에 보청기의 교체 시기, 보청기의 배터리 충전 필요 여부, 보청기의 배터리 양, 보청기와의 무선통신 연결 여부 등이 표시될 수 있다. In addition, when the hearing aid system 200 needs to charge the battery of the hearing aid, the hearing aid system 200 may request external charging from the electronic device through wireless communication with the electronic device interlocked with the hearing aid. In this case, a capacitor may be present in the electronic device and the hearing aid system. Accordingly, the user can check that the battery of the hearing aid needs to be charged through the electronic device. For example, the electronic device may display the timing of replacement of the hearing aid, whether the hearing aid needs to be charged with a battery, the amount of the battery of the hearing aid, and whether or not wireless communication is connected with the hearing aid.

보청기 시스템(200)은 전자 기기와 무선 통신이 이루어질 때마다 전자 기기에게 보청기의 배터리 충전을 요청할 수 있다. 또는, 보청기 시스템(200)은 보청기의 배터리 양에 기초하여 전자 기기에게 배터리 충전 신호를 다르게 요청할 수 있다. 예를 들면, 보청기 시스템(200)은 보청기의 배터리가 얼마 남지 않았다면, 보청기에서 신호 송신 주기를 빠르게 하여 전자 기기에게 전달할 수 있고, 보청기의 배터리가 여유가 있다면, 보청기에서 신호 송신 주기를 보다 느리게 하여 전자 기기에게 전달할 수 있다. 이에, 보청기가 삽입된 사용자는 보청기 자체적으로 충전시키거나 에너지를 발생시켜 보청기 이외의 외부 기기를 통하여 충전시킬 수 있다. The hearing aid system 200 may request the electronic device to charge the battery of the hearing aid whenever wireless communication is performed with the electronic device. Alternatively, the hearing aid system 200 may differently request a battery charging signal from the electronic device based on the amount of battery in the hearing aid. For example, if the battery of the hearing aid is low, the hearing aid system 200 can transmit the signal to the electronic device by speeding up the signal transmission period from the hearing aid. If the battery of the hearing aid is sufficient, the signal transmission period from the hearing aid is slower. It can be delivered to electronic devices. Accordingly, a user with a hearing aid inserted may charge the hearing aid itself or generate energy and charge it through an external device other than the hearing aid.

보청기 시스템(200)은 인체의 내부 및 외부(체내외)와의 통신을 수행할 수 있다. 보청기 시스템(200)은 인체의 내부 및 외부의 통신 및 제어 프로토콜에 기반하여 데이터를 송수신할 수 있다. 보청기 시스템(200)은 인체의 내부 및 외부의 인체통신용 UX/UI 및 센서 구동용 드라이브를 제공할 수 있다. The hearing aid system 200 may communicate with the inside and outside of the human body (inside and outside the body). The hearing aid system 200 may transmit and receive data based on communication and control protocols inside and outside the human body. The hearing aid system 200 may provide a UX/UI for human body communication and a drive for driving a sensor inside and outside the human body.

또한, 데이터를 송수신하는 전자 기기(예를 들면, 웨어러블 기기, 스마트 체외기, 스마트 폰, 헤드셋, 블루투스 아이폰, 넥밴드 등)가 보청기 시스템과 무선 통신을 통하여 연동될 수 있다. 전자 기기는 사용자로부터 실시간으로 생체정보를 수집 및 전달할 수 있다. 전자 기기는 생체정보 및 소리 데이터와 관련된 결과 정보를 제공 및 관리하도록 편의성을 제공할 수 있다. 전자 기기는 인체와 통신이 가능하며, 저전력 블루투스 기능을 제공할 수 있다. 전자 기기는 각종 센서들이 통합 제작되어 내장되어 있을 수 있다. 예를 들면, 전자 기기는 사용자의 손목에 착용되는 웨어러블 기기일 수 있다. In addition, electronic devices that transmit and receive data (eg, wearable devices, smart external devices, smart phones, headsets, Bluetooth iPhones, neckbands, etc.) may be interlocked with the hearing aid system through wireless communication. The electronic device may collect and transmit biometric information from a user in real time. The electronic device may provide convenience to provide and manage result information related to biometric information and sound data. The electronic device can communicate with the human body and provide a low-power Bluetooth function. The electronic device may have various sensors integrated and built-in. For example, the electronic device may be a wearable device worn on a user's wrist.

도 5를 참고하면, 보청기가 삽입된 보청기의 주변에 웨어러블 기기(500)가 착용된 것을 나타낸 것이다. 예를 들면, 기체, 액체, 고체를 통한 진동에 의하여 발생한 음파가 보청기가 부착된 사용자의 골전도를 통하여 전달될 수 있다. 이때, 웨어러블 기기(500)는 인체에 삽입된 보청기의 주변으로부터 발생하는 보청기와 관련된 에너지를 하베스팅할 수 있고, 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기의 배터리가 충전될 수 있다. 또한, 사용자가 웨어러블 기기(500)를 착용함에 따라 보청기가 무선으로 충전될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 기기가 헤드셋일 경우, 사용자가 헤드셋을 착용함에 따라 발생하는 에너지를 하베스팅하여 보청기에 무선 충전을 시작할 수 있다. 또는, 웨어러블 기기가 헤드셋일 경우, 사용자가 헤드셋을 착용함에 따라 헤드셋으로부터 전달되는 에너지를 이용하여 보청기가 무선으로 충전될 수 있다. 다른 예로서, 웨어러블 기기가 블루투스 이어폰일 경우, 사용자가 블루투스 이어폰을 착용함에 따라 발생하는 에너지를 하베스팅하여 보청기에 무선 충전을 시작할 수 있다. 또는, 사용자가 블루투스 이어폰을 착용함에 따라 블루투스 이어폰으로부터 전달되는 에너지를 이용하여 보청기가 무선으로 충전될 수 있다. 이때, 웨어러블 기기(500)를 착용함에 따라 직접적으로 발생되는 에너지를 하베스팅할 수 있고, 웨어러블 기기(500)를 착용함에 따라 간접적으로 발생되는 에너지를 하베스팅할 수 있다. Referring to FIG. 5, it shows that the wearable device 500 is worn around the hearing aid in which the hearing aid is inserted. For example, sound waves generated by vibration through gases, liquids, and solids may be transmitted through bone conduction of a user with a hearing aid attached. In this case, the wearable device 500 may harvest energy related to the hearing aid generated from the periphery of the hearing aid inserted into the human body, and the battery of the hearing aid may be charged using the harvested energy. In addition, as the user wears the wearable device 500, the hearing aid may be wirelessly charged. For example, when the wearable device is a headset, energy generated as the user wears the headset may be harvested to start wireless charging to the hearing aid. Alternatively, when the wearable device is a headset, the hearing aid may be wirelessly charged using energy transmitted from the headset as the user wears the headset. As another example, when the wearable device is a Bluetooth earphone, energy generated when the user wears the Bluetooth earphone may be harvested to start wireless charging to the hearing aid. Alternatively, as the user wears the Bluetooth earphone, the hearing aid may be wirelessly charged using energy transmitted from the Bluetooth earphone. In this case, energy directly generated by wearing the wearable device 500 may be harvested, and energy generated indirectly by wearing the wearable device 500 may be harvested.

또한, 인체에 삽입된 보청기를 통하여 사용자는 고품질의 음악을 감상할 수 있다. 보청기 시스템은 인체의 귀 후면에 삽입 또는 부착된 보청기를 통하여 골전도에 기반하여 소리 데이터를 전달할 수 있다. 예를 들면, 보청기 시스템은 소리 데이터를 골전도를 통하여 진동으로 발생시켜 소리 데이터를 전달할 수 있다. 보청기 시스템은 하이 파이(HI-FI)에 기초하여 사람의 가청주파수인 16Hz~20Khz 범위의 저음부에서 고음부 사이의 소리 데이터를 전달할 수 있다.In addition, the user can enjoy high-quality music through the hearing aid inserted into the human body. The hearing aid system may transmit sound data based on bone conduction through a hearing aid inserted or attached to the back of the ear of the human body. For example, the hearing aid system may transmit sound data by vibrating sound data through bone conduction. The hearing aid system can transmit sound data between the low-pitched part and the high-pitched part in the range of 16Hz~20Khz, which is a human audible frequency based on HI-FI.

또한, 보청기 시스템(200)은 무선 통신을 통하여 외부의 전자 기기와 연동할 수 있다. 예를 들면, 보청기 시스템은 블루투스를 통하여 자동차, 사무실, 집 등과 같이 특정 장소에서 전자 기기와 연동할 수 있다. 이때, 보청기 시스템(200)과 전자 기기가 무선 통신을 통하여 사용자가 식별됨에 따라 특정 장소 또는 전자 기기에서 발생하는 소리 데이터를 외부의 출력없이 보청기 시스템으로 전달될 수 있다. 이에, 특정 장소 또는 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 보청기 시스템으로 전달되기 때문에 외부의 유출없이 사용자의 사생활을 보호할 수 있다. In addition, the hearing aid system 200 may interwork with an external electronic device through wireless communication. For example, the hearing aid system may interwork with electronic devices in a specific place such as a car, office, or home through Bluetooth. In this case, as the user is identified through wireless communication between the hearing aid system 200 and the electronic device, sound data generated in a specific place or electronic device may be transmitted to the hearing aid system without external output. Accordingly, since sound data output from a specific place or electronic device is transmitted to the hearing aid system, it is possible to protect the privacy of the user without leakage from the outside.

도 3은 일 실시예에 따른 보청기 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 보청기 시스템에서 에너지 하베스팅 및 외부 충전을 수행하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of a hearing aid system according to an exemplary embodiment, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of performing energy harvesting and external charging in the hearing aid system according to an exemplary embodiment.

보청기 시스템(300)에 포함된 프로세서는 에너지 하베스팅부(310) 및 배터리 충전부(320)를 포함할 수 있다. 이러한 프로세서 및 프로세서의 구성요소들은 도 4의 에너지 하베스팅 및 외부 충전을 수행하는 방법이 포함하는 단계들(410 내지 420)을 수행하도록 보청기 시스템(300)을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서 및 프로세서의 구성요소들은 메모리가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서의 구성요소들은 보청기 시스템(300)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 제어 명령에 따라 프로세서에 의해 수행되는 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. The processor included in the hearing aid system 300 may include an energy harvesting unit 310 and a battery charging unit 320. These processors and components of the processor may control the hearing aid system 300 to perform steps 410 to 420 included in the method of performing energy harvesting and external charging of FIG. 4. In this case, the processor and the components of the processor may be implemented to execute an instruction according to the code of the operating system included in the memory and the code of at least one program. Here, the components of the processor may be expressions of different functions performed by the processor according to a control command provided by a program code stored in the hearing aid system 300.

프로세서는 에너지 하베스팅 및 외부 충전을 수행하는 방법을 위한 프로그램의 파일에 저장된 프로그램 코드를 메모리에 로딩할 수 있다. 예를 들면, 보청기 시스템(300)에서 프로그램이 실행되면, 프로세서는 운영체제의 제어에 따라 프로그램의 파일로부터 프로그램 코드를 메모리에 로딩하도록 보청기 시스템을 제어할 수 있다.The processor may load a program code stored in a program file for a method of performing energy harvesting and external charging into the memory. For example, when a program is executed in the hearing aid system 300, the processor may control the hearing aid system to load the program code from the program file into the memory under the control of the operating system.

단계(410)에서 에너지 하베스팅부(310)는 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 주변으로부터 보청기와 관련된 에너지를 하베스팅할 수 있다. 에너지 하베스팅부(310)는 보청기가 삽입된 인체의 내부와 인체의 외부의 정보 차이를 이용하여 에너지를 하베스팅할 수 있다. 에너지 하베스팅부(310)는 보청기가 삽입된 인체의 주변에 웨어러블 기기가 착용됨에 따라 보청기와 웨어러블 기기간 무선 통신을 통하여 보청기의 무선 충전을 시작할 수 있다. In step 410, the energy harvesting unit 310 may harvest energy related to the hearing aid from the periphery of the hearing aid inserted or attached to the human body. The energy harvesting unit 310 may harvest energy by using a difference between information on the inside of the human body into which the hearing aid is inserted and the outside of the human body. As the wearable device is worn around the human body in which the hearing aid is inserted, the energy harvesting unit 310 may start wireless charging of the hearing aid through wireless communication between the hearing aid and the wearable device.

단계(420)에서 배터리 충전부(320)는 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기에 전력을 공급함에 따라 보청기의 배터리를 충전할 수 있다. 배터리 충전부(320)는 하베스팅된 에너지를 통하여 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 배터리를 충전할 수 있다. 배터리 충전부(320)는 무선 충전을 통하여 보청기의 배터리를 충전할 수 있다. In step 420, the battery charging unit 320 may charge the battery of the hearing aid by supplying power to the hearing aid using the harvested energy. The battery charging unit 320 may charge a battery of a hearing aid inserted or attached to a human body through harvested energy. The battery charging unit 320 may charge the battery of the hearing aid through wireless charging.

또한, 보청기 시스템(300)에 포함된 프로세서는 소리 전달부(330) 및 연동부(340)를 더 포함할 수 있다. In addition, the processor included in the hearing aid system 300 may further include a sound transmission unit 330 and a linkage unit 340.

소리 전달부(330)는 인체의 귀 후면에 삽입 또는 부착된 보청기를 골전도에 기반하여 소리 데이터를 전달할 수 있다. 골전도는 음파가 두개골에 전도되어 직접 내이에 전달되는 현상을 의미한다. 음파가 외이도와 고막, 고실소골을 통하여 내이에 도달하여 소리로 전달될 수 있다. 소리 전달부(330)는 하이 파이(HI-FI)에 기초하여 사람의 가청주파수인 16Hz~20Khz 범위의 저음부에서 고음부 사이의 소리 데이터를 전달할 수 있다. 또한, 소리 전달부(330)는 사용자에게 소리 데이터를 전달하기 위한 주파수 범위를 설정해놓을 수 있다. 예를 들면, 소리 전달부(330)는 특정 주파수 범위만을 통과하는 필터를 통하여 소리 데이터를 필터링할 수 있다. The sound transmission unit 330 may transmit sound data based on bone conduction to a hearing aid inserted or attached to the back of an ear of the human body. Bone conduction refers to a phenomenon in which sound waves are conducted to the skull and transmitted directly to the inner ear. Sound waves can reach the inner ear through the ear canal, eardrum, and tympanic ossicles and can be transmitted as sound. The sound transmission unit 330 may transmit sound data between a low-pitched part and a high-pitched part in a range of 16Hz to 20Khz, which is an audible frequency of a person, based on HI-FI. In addition, the sound transmission unit 330 may set a frequency range for transmitting sound data to a user. For example, the sound transmission unit 330 may filter sound data through a filter that passes only a specific frequency range.

연동부(340)는 보청기와 전자 기기간 무선 통신을 통하여 사용자를 식별함에 따라 전자 기기와 연동할 수 있다. 연동부(340)는 보청기와 연동된 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 무선 통신을 통하여 보청기에게 전달됨에 따라 보청기에서 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 골전도에 기반하여 전단될 수 있다. The linking unit 340 may interwork with the electronic device by identifying a user through wireless communication between the hearing aid and the electronic device. The interworking unit 340 may shear sound data output from the electronic device from the hearing aid based on bone conduction as sound data output from the electronic device linked to the hearing aid is transmitted to the hearing aid through wireless communication.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, such as one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. Further, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to operate as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or, to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. Can be embodyed. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description to those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, circuits, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and those equivalent to the claims also fall within the scope of the claims to be described later.

Claims (6)

보청기 시스템에 있어서,
인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 주변으로부터 발생하는 보청기와 관련된 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스팅부;
상기 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기에 전력을 공급함에 따라 상기 보청기의 배터리를 충전하는 배터리 충전부;
상기 인체에 삽입 또는 부착된 보청기를 골전도에 기반하여 소리 데이터를 전달하는 소리 전달부; 및
상기 보청기와 전자 기기간 무선 통신을 통하여 사용자를 식별함에 따라 전자 기기와 연동하는 연동부
를 포함하고,
상기 인체에 삽입 또는 부착된 보청기는, 에너지 하베스팅을 위한 열전 소자 또는 압전 소자를 포함하는 칩 형태로 구성되고, 임플란터블 전자칩을 포함하고, 상기 임플란터블 전자칩을 통하여 생체 신호가 측정되고, 전자 기기와의 데이터 관리가 수행되고, 상기 임플란터블 전자칩과 보청기가 연동됨으로써 보청기가 삽입된 사용자의 정보에 기반한 보청기의 상태 정보가 파악되는 것을 포함하고,
상기 에너지 하베스팅부는,
상기 보청기를 착용한 사용자로부터 발생하는 에너지 및 상기 보청기의 주변으로부터 획득된 에너지를 하베스팅하는 것을 포함하고,
상기 배터리 충전부는,
상기 하베스팅된 에너지, 상기 하베스팅된 에너지로부터 변환된 전기 에너지 또는 무선 전력 전송(Wireless Power Transmission)방식을 통하여 외부의 전자 기기로부터 무선으로 전송된 에너지를 이용하여 상기 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 배터리를 충전하고, 상기 보청기의 배터리 충전이 필요한 경우, 보청기와 연동된 전자 기기와의 무선 통신을 통하여 전자 기기에게 외부 충전을 요청하고, 전자 기기와 무선 통신이 이루어질 때마다 전자 기기에게 보청기의 배터리 충전을 요청하는 것을 포함하고,
상기 전자 기기는, 사용자로부터 생체 신호 및 소리 데이터를 수집하고, 상기 수집된 사용자의 생체 신호 및 소리 데이터와 관련된 결과 정보를 제공 및 관리하고, 보청기의 교체 시기, 보청기의 배터리 충전 필요 여부, 보청기의 배터리 양, 보청기와의 무선통신 연결 여부를 표시하는 것을 포함하고,
상기 소리 전달부는,
하이 파이(HI-FI)에 기초하여 사람의 가청주파수인 16Hz~20Khz 범위의 저음부에서 고음부 사이의 소리 데이터를 전달하는 것을 포함하고,
상기 연동부는,
전자 기기가 무선 통신을 통하여 사용자가 식별됨에 따라 특정 장소에서 연동된 전자 기기에서 발생하는 소리 데이터를 외부의 출력없이 보청기로 전달되고, 상기 특정 장소에서 보청기와 연동된 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 상기 무선 통신을 통하여 상기 보청기에게 전달됨에 따라 상기 보청기에서 상기 특정 장소에서 연동된 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 골전도에 기반하여 전달되는
보청기 시스템In the hearing aid system,
An energy harvesting unit for harvesting energy related to the hearing aid generated from the periphery of the hearing aid inserted or attached to the human body;
A battery charging unit charging a battery of the hearing aid by supplying power to the hearing aid using the harvested energy;
A sound transmission unit for transmitting sound data to the hearing aid inserted or attached to the human body based on bone conduction; And
An interworking unit that interlocks with an electronic device by identifying a user through wireless communication between the hearing aid and the electronic device
Including,
The hearing aid inserted or attached to the human body is configured in the form of a chip including a thermoelectric element or a piezoelectric element for energy harvesting, includes an implantable electronic chip, and a biological signal is measured through the implantable electronic chip. And, data management with the electronic device is performed, and the implantable electronic chip and the hearing aid are interlocked to identify the state information of the hearing aid based on the information of the user into which the hearing aid is inserted,
The energy harvesting unit,
Including harvesting energy generated from a user wearing the hearing aid and energy obtained from the periphery of the hearing aid,
The battery charging unit,
Of the hearing aid inserted or attached to the human body using the harvested energy, electrical energy converted from the harvested energy, or energy wirelessly transmitted from an external electronic device through a wireless power transmission method. When charging the battery and charging the battery of the hearing aid, request an external charge from the electronic device through wireless communication with the electronic device interlocked with the hearing aid, and whenever wireless communication with the electronic device is made, the battery of the hearing aid is sent to the electronic device. Including requesting a charge,
The electronic device collects biometric signals and sound data from the user, provides and manages result information related to the collected biosignals and sound data of the user, and provides and manages the replacement timing of the hearing aid, whether the battery needs to be charged for the hearing aid, and the hearing aid. Including indicating whether the amount of battery and wireless communication connection with the hearing aid,
The sound transmission unit,
Including transmitting sound data between the low-pitched and high-pitched portions in the range of 16Hz to 20Khz, which is a human audible frequency based on HI-FI
The linkage unit,
As the electronic device identifies the user through wireless communication, sound data generated from the electronic device interlocked at a specific place is transmitted to the hearing aid without external output, and the sound data output from the electronic device interlocked with the hearing aid at the specific place is transmitted. As it is transmitted to the hearing aid through the wireless communication, sound data output from the electronic device linked in the specific place from the hearing aid is transmitted based on bone conduction.
Hearing aid system 제1항에 있어서,
상기 에너지 하베스팅부는,
상기 보청기가 삽입된 인체의 내부와 인체의 외부의 정보 차이를 이용하여 에너지를 하베스팅하는 것을 포함하고,
상기 보청기는 상기 인체의 내부와 인체의 외부의 온도 차이 정보에 기초하여 에너지가 하베스팅되는
것을 특징으로 하는 보청기 시스템.The method of claim 1,
The energy harvesting unit,
Including harvesting energy by using the difference of information between the inside of the body and the outside of the body into which the hearing aid is inserted,
In the hearing aid, energy is harvested based on temperature difference information between the inside of the human body and the outside of the human body.
Hearing aid system, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 에너지 하베스팅부는,
상기 보청기가 삽입된 인체의 주변에 웨어러블 기기가 착용됨에 따라 상기 보청기와 상기 웨어러블 기기간 무선 통신을 통하여 상기 보청기의 무선 충전을 시작하는
것을 특징으로 하는 보청기 시스템.The method of claim 1,
The energy harvesting unit,
As the wearable device is worn around the human body in which the hearing aid is inserted, wireless charging of the hearing aid is started through wireless communication between the hearing aid and the wearable device.
Hearing aid system, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 보청기 시스템에 의해 수행되는 에너지 하베스팅 및 충전 방법에 있어서,
인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 주변으로부터 발생하는 보청기와 관련된 에너지를 하베스팅하는 단계; 및
상기 하베스팅된 에너지를 이용하여 보청기에 전력을 공급함에 따라 상기 보청기의 배터리를 충전하는 단계
를 포함하고,
상기 인체에 삽입 또는 부착된 보청기를 골전도에 기반하여 소리 데이터를 전달하는 단계; 및
상기 보청기와 전자 기기간 무선 통신을 통하여 사용자를 식별함에 따라 전자 기기와 연동하는 단계
를 더 포함하고,
상기 인체에 삽입 또는 부착된 보청기는, 에너지 하베스팅을 위한 열전 소자 또는 압전 소자를 포함하는 칩 형태로 구성되고, 임플란터블 전자칩을 포함하고, 상기 임플란터블 전자칩을 통하여 생체 신호가 측정되고, 전자 기기와의 데이터 관리가 수행되고, 상기 임플란터블 전자칩과 보청기가 연동됨으로써 보청기가 삽입된 사용자의 정보에 기반한 보청기의 상태 정보가 파악되는 것을 포함하고,
상기 에너지를 하베스팅하는 단계는,
상기 보청기를 착용한 사용자로부터 발생하는 에너지 및 상기 보청기의 주변으로부터 획득된 에너지를 하베스팅하는 단계를 포함하고,
상기 보청기의 배터리를 충전하는 단계는,
상기 하베스팅된 에너지, 상기 하베스팅된 에너지로부터 변환된 전기 에너지 또는 무선 전력 전송(Wireless Power Transmission)방식을 통하여 외부의 전자 기기로부터 무선으로 전송된 에너지를 이용하여 상기 인체에 삽입 또는 부착된 보청기의 배터리를 충전하고, 상기 보청기의 배터리 충전이 필요한 경우, 보청기와 연동된 전자 기기와의 무선 통신을 통하여 전자 기기에게 외부 충전을 요청하고, 전자 기기와 무선 통신이 이루어질 때마다 전자 기기에게 보청기의 배터리 충전을 요청하는 단계를 포함하고,
상기 전자 기기는, 사용자로부터 생체 신호 및 소리 데이터를 수집하고, 상기 수집된 사용자의 생체 신호 및 소리 데이터와 관련된 결과 정보를 제공 및 관리하고, 보청기의 교체 시기, 보청기의 배터리 충전 필요 여부, 보청기의 배터리 양, 보청기와의 무선통신 연결 여부를 표시하는 것을 포함하고,
상기 소리 데이터를 전달하는 단계는,
하이 파이(HI-FI)에 기초하여 사람의 가청주파수인 16Hz~20Khz 범위의 저음부에서 고음부 사이의 소리 데이터를 전달하는 단계를 포함하고,
상기 전자 기기와 연동하는 단계는,
전자 기기가 무선 통신을 통하여 사용자가 식별됨에 따라 특정 장소에서 연동된 전자 기기에서 발생하는 소리 데이터를 외부의 출력없이 보청기로 전달되고, 상기 특정 장소에서 보청기와 연동된 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 상기 무선 통신을 통하여 상기 보청기에게 전달됨에 따라 상기 보청기에서 상기 특정 장소에서 연동된 전자 기기에서 출력되는 소리 데이터가 골전도에 기반하여 전달되는 단계
를 포함하는 에너지 하베스팅 및 충전 방법. In the energy harvesting and charging method performed by the hearing aid system,
Harvesting energy related to the hearing aid generated from the periphery of the hearing aid inserted or attached to the human body; And
Charging the battery of the hearing aid by supplying power to the hearing aid using the harvested energy.
Including,
Transmitting sound data to the hearing aid inserted or attached to the human body based on bone conduction; And
Interworking with an electronic device by identifying a user through wireless communication between the hearing aid and the electronic device
Including more,
The hearing aid inserted or attached to the human body is configured in the form of a chip including a thermoelectric element or a piezoelectric element for energy harvesting, includes an implantable electronic chip, and a biological signal is measured through the implantable electronic chip. And, data management with the electronic device is performed, and the implantable electronic chip and the hearing aid are interlocked to identify the state information of the hearing aid based on the information of the user into which the hearing aid is inserted,
The step of harvesting the energy,
Including the step of harvesting energy generated from the user wearing the hearing aid and energy obtained from the surroundings of the hearing aid,
Charging the battery of the hearing aid,
Of the hearing aid inserted or attached to the human body using the harvested energy, electrical energy converted from the harvested energy, or energy wirelessly transmitted from an external electronic device through a wireless power transmission method. When charging the battery and charging the battery of the hearing aid, request an external charge from the electronic device through wireless communication with the electronic device interlocked with the hearing aid, and whenever wireless communication with the electronic device is made, the battery of the hearing aid is sent to the electronic device. Including the step of requesting charging,
The electronic device collects biometric signals and sound data from the user, provides and manages result information related to the collected biosignals and sound data of the user, and provides and manages the replacement timing of the hearing aid, whether the battery needs to be charged for the hearing aid, and the hearing aid. Including indicating whether the amount of battery and wireless communication connection with the hearing aid,
The step of transferring the sound data,
Including the step of transmitting sound data between the high-pitched portion from the low-pitched portion of the range of 16Hz ~ 20Khz, which is an audible frequency of a person based on HI-FI,
The step of interlocking with the electronic device,
As the electronic device identifies the user through wireless communication, sound data generated from the electronic device interlocked at a specific place is transmitted to the hearing aid without external output, and the sound data output from the electronic device interlocked with the hearing aid at the specific place is transmitted. Transmitting sound data output from an electronic device linked to the specific place in the hearing aid based on bone conduction as it is transmitted to the hearing aid through the wireless communication
Energy harvesting and charging method comprising a.
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