KR102379272B1

KR102379272B1 - 의료용 원격 조절 무영등 및 이의 제어방법

Info

Publication number: KR102379272B1
Application number: KR1020200030589A
Authority: KR
Inventors: 조현진
Original assignee: 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2022-03-28
Also published as: KR20210115183A

Abstract

본 발명은 의료용 원격 조절 무영등에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 수술 부위를 조명하는 조명부 및 수술자로부터 상기 수술 부위에 따라 위치 및 기울기가 조절되어 제어신호를 전송하고, 위치 및 기울기에 따라 상기 조명부의 조명 위치 및 각도가 제어되도록 하는 조종부를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법에 있어서, 조종부의 위치 및 기울기를 조절하고, 제어신호를 조명부로 전송하는 조명 선정 단계 및 상기 조명부가 상기 제어신호를 수신받아 상기 조종부를 감지하여 제어되는 제1 조명 제어 단계를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법을 제공할 수 있다.

Description

의료용 원격 조절 무영등 및 이의 제어방법{Medical Remote Control Surgical light and control method thereof}

본 발명은 의료용 원격 조절 무영등 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 조종부에 의해 원격으로 조명 위치 및 각도가 조절될 수 있도록 함으로써, 수술 중에도 조명에 대한 제어가 용이하여 편의성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 의료용 원격 조절 무영등 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

수술에서 사용되는 무영등은 수술대나 치료대 위의 환자의 환부에 그림자가 생기지 않도록 하고, 환부를 균일한 밝기로 조명함으로써 수술을 용이하게 하기 위한 장치로서, 수술 중 환부의 위치, 절개부위의 깊이 또는 면적에 따라 수술을 원활히 진행하기 위해서는 무영등의 조명위치 및 조명각도를 손쉽게 조절할 수 있어야 한다.

즉 수술 상황 및 절개부위의 3차원적 형상에 따라 수술이 진행되는 부위를 조사하기 위하여 초점을 맞춰 조명위치를 조절하고, 광원에서 집광면(수술 부위 또는 절개 부위)으로 향하는 조명각도를 조절할 필요가 있다.

현재는 무영등에 손잡이가 달려 있어 수술자나 보조자가 직접 손잡이를 잡고 원하는 방향으로 조작하는 방식을 이용하고 있으나, 수술 위치가 달라질 때 마다 무영등의 손잡이를 잡고 조작해야 하기 때문에 매우 불편할 뿐만 아니라 오염의 위험이 높아지는 문제가 있었다.

또한, 보조자가 조작해 줄 경우 수술자가 원하는 방향으로 정확하게 제어하기에는 한계가 있었다.

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공개특허공보 제10-2016-0112214호

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 조종부에 의해 원격으로 조명 위치 및 각도가 조절될 수 있도록 함으로써, 수술 중에도 조명에 대한 제어가 용이하여 편의성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 의료용 원격 조절 무영등 및 이의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등은 조명하는 조명부 및 위치 및 기울기가 조절되어 제어신호를 전송하고, 위치 및 기울기에 따라 상기 조명부의 조명 위치 및 각도가 제어되도록 하는 조종부를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 조명부는 상기 조종부로부터 제어신호를 수신받으면, 상기 조종부를 감지하는 라이다 센서; 상기 라이다 센서로부터 측정된 감지데이터를 분석하여 조명 제어 정보를 생성하는 조명 제어부 및 상기 조명 제어부로부터 상기 조명 제어 정보에 따라 제어되어, 조명하는 하나 이상의 조명모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 조명 제어부는 상기 감지데이터를 분석하여 초점 위치 정보, 끝점 위치 정보, 기울기 정보를 도출하여 조명 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명부는 상기 조종부로 신호를 전송하여 위치정보를 수신받는 UWB 센서를 더 포함하고, 상기 조명 제어부는 상기 위치정보에 따라 상기 조명모듈을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명모듈은 고정축에 회동가능하게 연결된 제1 조절부; 일단이 상기 제1 조절부에 회동 가능하게 연결되어 상기 제1 조절부에 대한 각도가 조절되는 제2 조절부; 상기 제2 조절부 타단에 형성되는 제3 조절부 및 상기 제3 조절부에 연결되어 조명 위치 및 각도가 조절되는 조명을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 조절부는 상기 고정축에 회동가능하게 연결되되, 내주면에 기어치가 형성된 회전링 부재; 상기 고정축의 개구홀에 설치되고, 상기 회전링 부재의 기어치에 맞물려 회전되는 회전기어 및 상기 회전링 부재에 연결되는 회전바를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 조절부는 상기 제2 조절부 타단 중심에 형성되고 상기 조명 상면 중심에 연결되어 상기 조명의 기울기가 조절될 수 있도록 하는 볼회동부 및 상기 제2 조절부 타단에 상기 볼회동부 외측으로 하나 이상이 형성되어, 상기 조명의 기울기를 조절하는 조절실린더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 볼회동부는 상기 제2 조절부 타단 중심에 연결되고, 볼을 포함하는 볼바 및 상기 볼이 삽입되어 회동이 가능하고, 상기 조명 상면 중심에 연결되는 볼삽입부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 조종부는 길이를 가지도록 형성되는 조종부 몸체 및 상기 제어신호를 전송하는 조종 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 조종부는 상기 UWB 센서로부터 신호가 수신되면 상기 조명 제어부로 위치정보를 전송하는 UWB 태그를 포함할 수 있다.

또한, 상기 조종부는 조명의 밝기를 측정하여 조명 밝기 정보를 상기 조명부로 전송하는 조도 센서를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 상기 제2 조절부는 일단이 상기 회전부에 회동 가능하게 연결되는 베이스부; 일단측이 상기 베이스부 내부에 삽입되고 상기 제3 조절부가 하측에 연결된 연장부 및 일단이 상기 베이스부 하단에 회동 가능하게 연결되고 상기 연장부에 연결되어 상기 연장부를 이동시키는 길이조절부를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 연장부는 상기 베이스부 내부에 삽입되는 연장바 및 판 형상으로 상기 연장바 하단에 형성되어 제3 조절부가 연결된 연장판을 포함하고, 상기 길이조절부는 일단이 상기 베이스부 하단에 회동 가능하게 연결된 하나 이상의 이동바; 상기 이동바 타단에 회전 가능하게 연결된 이동기어; 상기 연장판 상면에 외측에서 내측으로 길이를 가지도록 형성되어 상기 이동기어가 맞물리는 이동레일 및 상기 이동기어를 회전시키는 이동모터를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법은 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법에 있어서, 조종부의 위치 및 기울기를 조절하고, 제어신호를 조명부로 전송하는 조명 선정 단계 및 상기 조명부가 상기 제어신호를 수신받아 상기 조종부를 감지하여 제어되는 제1 조명 제어 단계를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제1 조명 제어 단계는 상기 조명부가 상기 조종부를 감지하고, 측정된 감지데이터를 분석하여 조명 제어 정보를 생성하고, 상기 조명 제어 정보는 초점 위치 정보 및 기울기 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 조명 제어 단계는 상기 제어신호에 따라 상기 조명부의 2개 이상의 조명모듈 중 하나를 선택하여, 상기 조명 제어 정보로 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명 제어 정보에서 기울기 정보를 중심을 기준으로 대칭시켜 변환하는 것으로 하나 이상의 대칭 조명 제어 정보를 생성하고, 상기 대칭 조명 제어 정보를 이용하여 나머지 조명모듈을 제어하는 제2 조명 제어 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등 및 이의 제어방법은 조종부에 의해 원격으로 조명 위치 및 각도가 조절될 수 있도록 함으로써, 수술 중에도 조명에 대한 제어가 용이하여 편의성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 보조자의 도움 없이 수술자가 원하는 바에 따라 조명 위치 및 각도를 자유롭고 정확하게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 조명부의 제1 조절부를 분리하여 도시한 분리투영도.
도 4는 도 2의 조명부에서 고정체와 제1 조절부의 결합 부분을 절단하여 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부가 제1 조절부에 의해 조절되는 모습을 도시한 작동예시도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부가 제2 조절부에 의해 조절되는 모습을 도시한 작동예시도.
도 7은 도 2의 조명부의 제3 조절부를 확대하여 도시한 확대도.
도 8은 도 2의 조명부에서 제3 조절부와 조명을 도시한 단면도.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부의 제3 조절부가 작동되는 모습을 도시한 작동예시도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조종부를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등 사용 시 모습을 도시한 사용예시도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부를 도시한 투영사시도.
도 13의 (a) 및 (b)는 도 12의 조명부에서 제2 조절부의 길이가 조절되는 모습을 도시한 작동예시도.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 조명부의 제1 조절부를 분리하여 도시한 분리투영도이고, 도 4는 도 2의 조명부에서 고정체와 제1 조절부의 결합 부분을 절단하여 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부가 제1 조절부에 의해 조절되는 모습을 도시한 작동예시도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부가 제2 조절부에 의해 조절되는 모습을 도시한 작동예시도이고, 도 7은 도 2의 조명부의 제3 조절부를 확대하여 도시한 확대도이고, 도 8은 도 2의 조명부에서 제3 조절부와 조명을 도시한 단면도이고, 도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부의 제3 조절부가 작동되는 모습을 도시한 작동예시도이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조종부를 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등 사용 시 모습을 도시한 사용예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등은 조명부(1) 및 조종부(2)를 포함하여, 조종부(2)에 의해 원격으로 조명부(1)의 조명 위치 및 각도가 조절될 수 있도록 함으로써, 수술 중에도 조명에 대한 제어가 용이하여 편의성 및 안전성을 향상시키고자 한다.

조명부(1)는 조종부(2)에 의해 제어되어 환자의 환부를 조명하는 것으로, 라이다 센서(미도시), 조명 제어부(미도시), 조명모듈(10a,10b) 및 UWB 센서(미도시)를 포함할 수 있다.

라이다 센서(미도시)는 조명 제어부가 조종부(2)로부터 제어신호를 수신받으면, 조명 제어부에 의해 제어되어 조종부(2)를 감지하여 감지데이터를 획득하고, 조명 제어부로 전송할 수 있다.

여기서 라이다 센서는 레이저를 이용하여, 물체에 반사된 빛을 분석하여 물체와의 거리를 측정할 수 있는데, 이때 측정된 거리는 3차원 위치정보일 수 있어 3차원 영상의 구현이 가능하게 할 수 있다.

이에 따라, 라이다 센서는 조종부(2)를 감지하여 조종부(2)에 대한 다수의 3차원 점 정보인 감지데이터를 획득할 수 있는 것이다.

조명 제어부(미도시)는 조종부(2)로부터 제어신호를 수신받아 라이다 센서를 작동시킬 수 있으며, 라이다 센서로부터 측정된 감지데이터를 분석하여 조명 제어 정보를 생성할 수 있다.

구체적으로, 조명 제어부는 감지데이터를 분석하여 다수의 3차원 점 정보 중 조종부(2)의 선단(F)에 해당하는 초점 위치 정보 및 조종부(2)의 후단(R)에 해당하는 끝점 위치 정보를 추출해 낼 수 있으며, 초점 위치 정보와 끝점 위치 정보를 이용하여 조종부(2)의 기울기를 계산함으로써 기울기 정보를 도출할 수 있다.

이때, 초점 위치 정보와 끝점 위치 정보가 3차원 정보이기 때문에 조종부(2)의 기울기 정보를 도출할 수 있는 것이며, 기울기 정보는 기울기 각도 및 방향을 포함하고 있을 수 있다.

이를 통해 조명 제어부는 조명 제어 정보를 생성할 수 있고, 조명 제어 정보는 초점 위치 정보 및 기울기 정보를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이와 같은 조명 제어 정보가 생성된 후, 조명 제어부는 조종부(2)로부터 수신받은 제어신호에 따라 조명 제어 정보를 이용하여 하나 이상의 조명모듈(10a,10b)을 제어할 수 있다. 조명모듈(10a,10b)의 조명(14)의 초점이 초점 위치 정보와 상응되도록 조명 위치를 맞출 수 있으며 조명 각도가 기울기 정보에 일치하도록 제어할 수 있다.

좀더 자세하게는 하기 본 발명의 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법에서 설명하기로 한다.

또한, 조명 제어부는 UWB 센서(미도시)를 작동시켜 조명부(1)로 신호가 전송되도록 할 수 있고, 조명부(1)의 UWB 태그(미도시)로부터 위치정보를 수신받을 수 있다. 이에 조명 제어부(미도시)는 위치정보에 따라 조명모듈(10a,10b)이 조명부(1)를 따라 이동하도록 제어할 수 있다.

이를 통해 조명 제어 정보에 의해 제어되기 전에 조명모듈(10a,10b)이 조종부(2)를 따라 이동되도록 함으로써, 조명모듈(10a,10b)의 위치가 어느 정도 조종부(2)에 맞춰진 상태에서 조명 제어 정보에 의해 제어가 되도록 하여 제어 시간을 단축시킬 수 있다.

이때, 조명 제어부는 조종부(2)로부터 제어신호를 수신받으면 UWB 센서를 작동시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제어신호를 받지 않고도 작동시킬 수 있으며 다른 신호에 의해 작동시킬 수도 있다.

여기서, 조명 제어부는 위치정보에 따라 조명모듈(10a,10b)의 제1 조절부(11) 및 제2 조절부(12)를 제어하고, 조명 제어 정보에 따라 제3 조절부(13)를 제어하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않고, 조명 제어 정보에 따라 제1 내지 제3 조절부(11,12,13)를 제어하는 등 다양하게 이루어질 수도 있다.

도 2를 참조하면, 조명모듈(10a,10b)은 의료장비 또는 천장에 연결된 고정축(A)에 하나 이상이 설치되어 환부를 조명하는 것으로, 조명 제어부로부터 조명 제어 정보에 따라 제어될 수 있다.

조명모듈(10a,10b)은 제1 조절부(11), 제2 조절부(12), 제3 조절부(13) 및 조명(14)을 포함할 수 있다.

제1 조절부(11)는 고정축(A)에 회동 가능하게 연결되어 회전에 의해 고정축(A)을 기준으로 조명(14)을 회전시킬 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 조절부(11)는 회전링 부재(110), 회전기어(111) 및 회전바(112)를 포함할 수 있다.

회전링 부재(110)는 고정축(A)에 회동 가능하게 연결되되, 내주면에 기어치가 형성되어 고정축(A)이 관통되게 삽입될 수 있다.

회전기어(111)는 고정축(A)의 개구홀 측에 설치되어, 회전링 부재(110)의 기어치와 맞물릴 수 있다. 이에 회전기어(111)는 모터에 의해 회전됨에 따라 맞물려 있는 회전링 부재(110)를 회전시킬 수 있다.

회전바(112)는 길이를 가지는 바 형상으로 형성되어 회전링 부재(110)에 지면에 대해 수평되게 연결될 수 있다. 이에 회전링 부재(110)가 회전함에 따라 회전할 수 있다.

일단이 회전링 부재(110)에 연결된 회전바(112)는 타단에 제2 조절부(12)가 회동 가능하게 연결될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 조절부(11)의 작동에 의해 고정축(A)을 기준으로 조명(14)의 위치가 조절될 수 있다.

제2 조절부(12)는 길이를 가지는 바 형상으로 형성되어 일단이 제1 조절부(11)에 회동 가능하게 연결되어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 조절부(11)에 대한 각도가 조절됨으로써, 조명(14)을 이동시킬 수 있다.

이때, 회동은 제1 조절부(11)에 회동 가능하게 연결된 일단에 모터가 연결되어 조명 조절부에 의해 제어될 수 있다.

또한, 제2 조절부(12)는 타단에 제3 조절부(13)가 연결될 수 있는데, 제3 조절부(13)의 연결이 용이하도록 타단에 원판을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 판을 포함할 수도 있다.

제3 조절부(13)는 제2 조절부(12) 타단에 형성되고 하측에 조명(14)이 연결되어, 제2 조절부(12)를 축으로 조명(14)의 기울기를 조절할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제3 조절부(13)는 볼회동부(130) 및 조절실린더(131)를 포함할 수 있다.

볼회동부(130)는 제2 조절부(12) 타단 중심에 형성되고 조명(14) 상면 중심에 연결되어, 조명(14)의 기울기가 조절될 수 있도록 한다.

여기서 볼회동부(130)는 볼바(1300) 및 볼삽입부(1301)를 포함할 수 있다.

볼바(1300)는 일단이 제2 조절부(12) 타단 중심에 수직되게 연결되고, 타단에 형성된 볼을 포함할 수 있다. 볼은 볼삽입부(1301)에 삽입되어 볼삽입부(1301) 내부에서 회동될 수 있다. 이에 조절실린더(131)에 따라 볼바(1300)를 축으로 하여 조명(14)의 기울기가 조절되도록 할 수 있다.

볼삽입부(1301)는 조명(14) 상면 중심에 형성되고 상측이 개구되어 볼바(1300)의 볼이 삽입될 수 있다. 볼삽입부(1301)는 볼이 내부에서 이탈되지 않도록 고정시켜주되, 회동은 가능하도록 형성될 수 있다.

조절실린더(131)는 제2 조절부(12) 타단에 볼회동부(130) 외측으로 하나 이상이 형성되어, 조명(14)의 기울기를 조절할 수 있다. 이때, 조절실린더(131)는 두개 이상이 형성되어, 도 9에 도시된 바와 같이, 각각 인입 또는 인출되는 것으로 기울기를 조절하는 것이 바람직하며, 세개 또는 네개가 형성되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

조명(14)은 제3 조절부(13)에 연결되어, 제1 내지 제3 조절부(11,12,13)에 의해 조명하는 조명 위치 및 각도가 조절될 수 있다.

UWB 센서(미도시)는 조종부(2)로 신호를 전송하여 UWB 태그로부터 위치정보를 수신받아, 조명 제어부를 통해 조명모듈(10a,10b)이 조종부(2)를 따라 이동되도록 할 수 있다.

조종부(2)는 환부에 따라 의료인에 의해 위치 및 기울기가 조절되어 제어신호를 전송하고, 위치 및 기울기에 따라 상기 조명부의 조명 위치 및 각도가 제어되도록 할 수 있다.

도 10을 참조하면, 조종부(2)는 기울기의 조절이 용이하도록 길이를 가지는 펜의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 조종부 몸체(20), 조종 제어부(미도시) 및 UWB 태그(미도시)를 포함할 수 있다.

조종부 몸체(20)는 길이를 가지도록 형성될 수 있으며, 의료진에 의해 조명(14)을 조명하고자 하는 환부에 따라 위치가 선정되고 기울기가 조절될 수 있다. 이때, 조종부 몸체(20)의 선단을 중심으로 기울기가 조절될 수 있는데, 선단의 위치가 조명(14)의 조명 초점이 될 수 있다.

또한 조종부 몸체(20)는 선단(F)이 원뿔 형상으로 형성되어 조명부(1)에서 감지데이터를 분선할 시 선단의 꼭지점에 의해 선단 지점을 용이하게 찾을 수 있어 초점 위치 정보를 쉽게 도출하도록 할 수 있다.

또한, 조종부 몸체(20)는 후단(R)이 구 형상으로 형성되어 어느 방향에서나 동일한 형태로 조명부(1)의 라이더 센서에 감지되도록 하여, 감지데이터를 분석할 시 끝점 위치 정보를 용이하게 도출할 수 있도록 한다.

또한, 조종부 몸체(20)는 의료인이 용이하게 파지할 수 있도록 파지홈을 포함하고, 파지홈에 버튼(21)이 형성되어 용이하게 누를 수 있도록 할 수 있다.

조종 제어부(미도시)는 위치 및 기울기가 조절되면 의료인으로부터 제어신호가 입력되어 조명부(1)로 제어신호를 전송할 수 있다.

이때, 제어신호의 입력은 조종 제어부에 각 조명모듈(10a,10b)의 버튼(21)을 포함하여 해당 버튼(21)을 의료인이 누름에 따라 입력될 수 있으나, 이는 본 발명의 실시예에 불과하므로 한정되지 않는다.

또한 조종 제어부는 버튼(21)을 누르는 시간과 간격에 따라 제어신호를 조명부(1)로 전송하는 것 외에 밝기조절신호를 전송할 수도 있다.

예를 들어, 버튼(21)을 길게 누를 경우 해당 조명모듈(10a,10b)의 제어신호를 전송하고, 짧게 한번 이상을 누를 경우 해당 조명모듈(10a,10b)의 밝기조절신호를 전송할 수 있도록 하는 것이다. 이를 통해 각 조명모듈(10a,10b)의 조명 위치 및 각도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 조명 세기도 조절할 수 있다.

또한, 조종 제어부(미도시)는 포커싱 버튼을 더 포함할 수 있는데, 포커싱 버튼이 눌러짐에 따라 포커싱 신호가 조명부(1)로 전송되도록 할 수 있다.

이에 조명부(1)의 조명 제어부가 제어신호를 수신받은 것과 동일하게 조명 제어 정보를 생성하고, 조명 제어 정보에서 초점 위치 정보를 이용하여 모든 조명모듈(10a,10b)의 조명 위치를 맞추도록 할 수도 있다.

UWB 태그(미도시)는 조명부(1)가 조종부(2)를 따라 이동할 수 있도록 하는 것으로, UWB 센서로부터 신호가 수신되면 조명 제어부로 위치정보를 전송함으로써, 조명모듈(10a,10b)이 조종부(2)의 위치에 맞춰 전체적으로 이동되도록 할 수 있다.

이러한 UWB 태그는 조종부 몸체(20)의 후단에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 조종부(2)는 조도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

조도 센서는 조종부 몸체(20)에 설치되어 환부의 위치에서 조명되는 조명(14)의 밝기를 측정하여 조명 밝기 정보를 획득하고, 조명 밝기 정보를 조명부(1)로 전송하여, 조명 제어부를 통해 조명(14)의 밝기가 자동으로 제어되도록 할 수 있다.

이러한 조도 센서는 조종부 몸체(20)의 선단에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등은 조명부(1)와 조종부(2)로 구성되어, 조종부(2)를 위치와 기울기를 조절하여 제어신호를 전송하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 조종부(2)의 위치와 기울기에 따라 조명부(1)에서 조명(14)의 조명 위치와 각도가 제어되어 조명할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부를 도시한 투영사시도이며, 도 13의 (a) 및 (b)는 도 12의 조명부에서 제2 조절부의 길이가 조절되는 모습을 도시한 작동예시도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 조명부(1)의 제2 조절부(12)는 다른 형태로 형성되어 길이가 조절될 수 있다.

여기서, 제2 조절부(12)를 제외하고는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등은 상기에서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 제2 조절부(12)에 대하여만 설명하기로 한다.

제2 조절부(12)는 길이가 조절될 수 있도록 베이스부(120), 연장부(121) 및 길이조절부(122)를 포함할 수 있다.

베이스부(120)는 길이를 가지는 바 형상으로 형성되어 일단이 제1 조절부(11)에 회동 가능하게 연결되어, 제1 조절부(11)에 대한 각도가 조절될 수 있다.

또한, 베이스부(120)는 연장바(1210)의 이동돌기가 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 길이방향으로 길이를 가지도록 형성된 돌기가이드홀을 포함할 수 있다. 돌기가이드홀은 정후면에 각각 대칭되게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 양측면 등 다양한 위치에 형성될 수 있다.

이러한 베이스부(120)는 내부가 관통되어 있어 하측에서 연장부(121)가 내부로 삽입되어 길이방향으로 이동될 수 있다.

연장부(121)는 일단측이 베이스부(120) 내부에 삽입되고, 제3 조절부(13)가 하측에 연결될 수 있다.

이를 위해, 연장부(121)는 연장바(1210) 및 연장판(1211)을 포함할 수 있다.

연장바는 길이를 가지는 바 형상으로 형성되어 일단이 베이스부(120) 내부에 삽입되고, 타단에 연장판(1211)이 수직되게 연결될 수 있다.

또한, 연장바(1210)는 정후면에 정측 또는 후측으로 돌출되게 형성된 이동돌기를 포함하여, 베이스부(120)에 삽입되고 이동돌기가 돌기가이드홀에 위치되어 돌기가이드홀을 따라 이동될 수 있다. 이 또한 이에 한정되지는 않는다.

연장판(1211)은 판 형상으로 형성되어 중심에 연장바(1210)의 타단이 수직되게 연결될 수 있다. 이와 같이 연장판(1211)은 판 현상으로 형성되어 제3 조절부(13) 및 길이조절부(122)가 설치될 수 있는 공간을 마련해 줄 수 있다.

길이조절부(122)는 일단이 베이스부(120) 하단에 회동 가능하게 연결되고 연장부(121)에 연결되어 연장부(121)를 이동시킬 수 있다.

구체적으로, 길이조절부(122)는 이동바(1220), 이동기어(1221), 이동레일(1222) 및 이동모터(1223)를 포함할 수 있다.

이동바(1220)는 하나 이상이 구비되어 일단이 베이스부(120)하단에 회동 가능하게 연결되고 타단에 이동기어(1221)가 연결될 수 있다.

이러한 이동바(1220)는 연장부(121)가 이동됨에 따라 타단이 연장판(1211)의 외측 또는 내측으로 이동될 수 있다.

이동기어(1221)는 이동바(1220) 타단에 회동 가능하게 연결되고, 이동레일(1222)에 맞물릴 수 있다. 또한 이동모터(1223)가 연결될 수 있다.

이에 이동기어(1221)는 이동모터(1223)에 의해 회전됨에 따라 이동레일(1222)을 따라 이동할 수 있다.

이동레일(1222)은 연장판(1211) 상면에 외측에서 내측으로 길이를 가지도록 형성되되, 하나 이상이 형성될 수 있다. 여기서 이동레일(1222)은 이동바(1220)의 위치와 개수에 상응되게 형성됨이 바람직하다.

이와 같이 형성된 이동레일(1222)은 이동기어(1221)가 맞물려 이동하도록 할 수 있다.

이동모터(1223)는 이동기어(1221)에 연결되어 회전시킬 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 이동바(1220)에 연결될 수도 있다.

또한, 길이조절부(122)는 축가이드(1224)를 더 포함할 수 있다.

축가이드(1224)는 이동기어(1221)의 축이 삽입되어 이동할 수 있도록, 연장판(1211) 상면에서 이동레일(1222) 일측에 길이를 가지도록 형성되어 이동기어(1221)가 이동레일(1222)에서 이탈되지 않도록 하며 용이하게 이동되도록 할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해, 이동모터(1223)가 작동하면 이동기어(1221)가 이동레일(1222)을 따라 이동하게 되고, 이에 이동바(1220)의 타단이 연장판(1211)의 외측에서 내측으로 이동됨에 따라 연장바(1210)가 베이스부(120)로부터 인출되어 제2 조절부(12)의 길이가 연장될 수 있다(도 13).

도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원격 조절 무영등의 제어방법은 조명 선정 단계(S1) 및 제1 조명 제어 단계(S2)를 포함할 수 있다.

이하, 제어방법에 대하여 이해하기 쉽도록 하기 위해 도면의 2개의 조명모듈(10a,10b)을 제1 조명모듈(10a) 및 제2 조명모듈(10b)로 예시를 들어 설명하도록 한다.

먼저, 조명 선정 단계(S1)는 환부에 따라 의료인에 의해 조종부(2)의 위치 및 기울기가 조절된 후, 조종부(2)가 의료인으로부터 제어신호를 입력받아 조명부(1)로 제어신호를 전송할 수 있다.

여기서 제어신호는 의료인이 조종부(2)의 각 조명모듈(10a,10b)의 버튼(21) 중 하나를 누르는 것으로 입력될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

제1 조명 제어 단계(S2)는 조명부(1)가 제어신호를 수신받으면, 조종부(2)가 조종부(2)를 감지하여 조명모듈(10a,10b)을 제어할 수 있다.

구체적으로, S2 단계는 조명부(1)의 조명 제어부가 제어신호를 수신받아, 조종부(2)의 UWB 센서가 조종부(2)로 신호를 전송할 수 있다. 이에 조종부(2)의 UWB 태크로부터 위치정보를 수신받아 조명부(1)의 조명 제어부는 조명모듈(10a,10b)을 위치정보에 따라 제어하여 조종부(2)를 따라 조명모듈(10a,10b)이 이동되도록 할 수 있다.

그 다음, S2 단계는 조명부(1)의 라이다 센서가 조종부(2)를 감지하여 감지데이터를 획들할 수 있으며, 조명 제어부가 감지데이터를 분석하여 초점 위치 정보, 끝점 위치 정보를 추출해내고, 추출해낸 초점 위치 정보 및 끝점 위치 정보를 이용하여 기울기 정보를 도출하여 조명 제어 정보를 생성할 수 있다.

그 다음, S2 단계는 조명 제어부가 제어신호에 따라 2개의 조명모듈(10a,10b) 중 하나를 선택하여, 조명 제어 정보로 제어할 수 있다.

즉, 제어신호가 제1 조명모듈(10a)의 제어신호일 경우 조명 제어부는 조명 제어 정보로 제1 조명모듈(10a)을 제어할 수 있고, 제2 조명모듈(10b)의 제어신호일 경우 제2 조명모듈(10b)을 제어할 수 있는 것이다.

이와 같이 제어신호에 따라 제1 조명모듈(10a) 및 제2 조명모듈(10b)을 각각 개별적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법은 제2 조명 제어 단계(S3)를 더 포함할 수 있다.

제2 조명 제어 단계(S3)는 하나의 제어신호가 입력되면 모든 조명모듈(10a,10b)을 제어할 수 있도록 하는 단계로써, S2 단계 후 조명 제어 정보에서 기울기 정보를 중심(고정축)을 기준으로 일정 각도로 대칭시켜 변환하는 것으로 대칭 조명 제어 정보를 생성하고, 대칭 조명 제어 정보를 이용하여 나머지 조명모듈(10a,10b)을 제어할 수 있다.

즉, S2 단계에서 제1 조명모듈(10a)을 제어했으면, S3 단계를 통해 제2 조명모듈(10b)을 제어할 수 있는 것이다.

여기서, 일정 각도는 조명모듈(10a,10b)이 2개로 구비된 것에 따라 180°로 설정되어 하나의 대칭 조명 제어 정보를 생성하는 것이 바람직하나, 조명모듈(10a,10b)의 개수에 따라 360을 나눈 각도 및 그 배수 각도로 대칭시켜 다수의 대칭 조명 제어 정보를 생성하고, 나머지의 조명모듈(10a,10b)을 각각 제어할 수도 있다.

예를 들어, 조명모듈이 4개일 경우, 90°, 180°, 270°로 각각 대칭시켜 세 개의 대칭 제어 정보를 생성하여, 나머지 세개의 조명모듈을 각각 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법은 S1 단계 전에 포커싱 조절 단계를 더 포함할 수 있다.

포커싱 조절 단계는 환부에 따라 의료인에 의해 조종부(2)의 대략적인 위치가 조절된 후, 조종부(2)가 의료인으로부터 포커싱 신호를 입력받아 조명부(1)로 포커싱 신호를 전송할 수 있다.

그 다음, 포커싱 조절 단계는 조명부(1)의 라이다 센서가 조종부(2)를 감지하여 감지데이터를 획득하고, 감지데이터를 분석하여 조명 제어 정보를 생성한 후, 조명 제어 정보에서 초점 위치 정보를 이용하여 모든 조명모듈(10a,10b)의 조명 위치를 맞출 수 있다. 이를 통해 S1 단계 전에 모든 조명모듈(10a,10b)의 초점을 대략적으로 맞춰줌으로써, S1 단계에서 조명(14)의 조명 위치 및 각도의 제어가 더 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 상기에서 예시로 조명모듈(10a,10b)을 2개로 한정하여 제1 조명모듈(10a) 및 제2 조명모듈(10b)로 설명하였으나, 상기에 한정되는 것이 아니라, 상술한 바와 같이 조명모듈(10a,10b)은 한 개 이상이 형성될 수 있으므로, 조명모듈(10a,10b)의 개수에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

상기에서 본 발명의 실시예에 따른 의료용 원격 조절 무영등을 제1 및 제2 실시예로 나누어서 설명하였으나, 이는 설명의 편의성 및 이해가 쉽도록 하기 위해 실시예를 나눠 설명한 것으로, 각 실시예에 한정되는 것이 아니며, 실시예의 구성은 설계 변경하여 서로 적용될 수 있다.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

1: 조명부
10a,b: 조명모듈
11: 제1 조절부
110: 회전링 부재
111: 회전기어
112: 회전바
12: 제2 조절부
120: 베이스부
121: 연장부
1210: 연장바
1211: 연장판
122: 길이조절부
1220: 이동바
1221: 이동기어
1222: 이동레일
1223: 이동모터
1224: 축가이드
13: 제3 조절부
130: 볼회동부
1300: 볼바
1301: 볼삽입부
131: 조절실린더
14: 조명
2: 조종부
20: 조종부 몸체
21: 버튼
A: 고정축
F: 선단
R: 후단

Claims

조명하는 조명부 및
의료인에 의해 위치 및 기울기가 조절되고, 상기 위치 및 기울기에 따라 상기 조명부의 조명 위치 및 각도를 제어하는 제어신호를 상기 조명부에 전송하는 조종부를 포함하고,
상기 조명부는,
상기 조종부로부터 제어신호를 수신받으면, 상기 조종부를 감지하는 라이다 센서;
상기 라이다 센서로부터 측정된 감지데이터를 분석하여 조명 제어 정보를 생성하는 조명 제어부 및
상기 조명 제어부로부터 상기 조명 제어 정보에 따라 제어되어, 조명하는 하나 이상의 조명모듈을 포함하고,
상기 조명 제어부는,
상기 감지데이터를 분석하여 상기 조종부의 초점 위치 정보, 끝점 위치 정보, 기울기 정보를 도출하여 조명 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 의료용 원격 조절 무영등.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 조명부는,
상기 조종부로 신호를 전송하여 위치정보를 수신받는 UWB 센서를 더 포함하고,
상기 조명 제어부는,
상기 위치정보에 따라 상기 조명모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 원격 조절 무영등.
제1항에 있어서,
상기 조명모듈은,
고정축에 회동가능하게 연결된 제1 조절부;
일단이 상기 제1 조절부에 회동 가능하게 연결되어 상기 제1 조절부에 대한 각도가 조절되는 제2 조절부;
상기 제2 조절부 타단에 형성되는 제3 조절부 및
상기 제3 조절부에 연결되어 조명 위치 및 각도가 조절되는 조명을 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제5항에 있어서,
상기 제1 조절부는,
상기 고정축에 회동가능하게 연결되되, 내주면에 기어치가 형성된 회전링 부재;
상기 고정축의 개구홀에 설치되고, 상기 회전링 부재의 기어치에 맞물려 회전되는 회전기어 및
상기 회전링 부재에 연결되는 회전바를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제5항에 있어서,
상기 제3 조절부는,
상기 제2 조절부 타단 중심에 형성되고 상기 조명 상면 중심에 연결되어 상기 조명의 기울기가 조절될 수 있도록 하는 볼회동부 및
상기 제2 조절부 타단에 상기 볼회동부 외측으로 하나 이상이 형성되어, 상기 조명의 기울기를 조절하는 조절실린더를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제7항에 있어서,
상기 볼회동부는,
상기 제2 조절부 타단 중심에 연결되고, 볼을 포함하는 볼바 및
상기 볼이 삽입되어 회동이 가능하고, 상기 조명 상면 중심에 연결되는 볼삽입부를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제1항에 있어서,
상기 조종부는,
길이를 가지도록 형성되는 조종부 몸체 및
제어신호를 전송하는 조종 제어부를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제4항에 있어서,
상기 조종부는,
상기 UWB 센서로부터 신호가 수신되면 상기 조명 제어부로 위치정보를 전송하는 UWB 태그를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제1항에 있어서,
상기 조종부는,
조명의 밝기를 측정하여 조명 밝기 정보를 상기 조명부로 전송하는 조도 센서를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제5항에 있어서,
상기 제2 조절부는,
일단이 상기 제1 조절부에 회동 가능하게 연결되는 베이스부;
일단측이 상기 베이스부 내부에 삽입되고 상기 제3 조절부가 하측에 연결된 연장부 및
일단이 상기 베이스부 하단에 회동 가능하게 연결되고 상기 연장부에 연결되어 상기 연장부를 이동시키는 길이조절부를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제12항에 있어서,
상기 연장부는,
상기 베이스부 내부에 삽입되는 연장바 및
판 형상으로 상기 연장바 하단에 형성되어 제3 조절부가 연결된 연장판을 포함하고,
상기 길이조절부는,
일단이 상기 베이스부 하단에 회동 가능하게 연결된 하나 이상의 이동바;
상기 이동바 타단에 회전 가능하게 연결된 이동기어;
상기 연장판 상면에 외측에서 내측으로 길이를 가지도록 형성되어 상기 이동기어가 맞물리는 이동레일 및
상기 이동기어를 회전시키는 이동모터를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등.
제1항, 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항의 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법에 있어서,
조종부의 위치 및 기울기를 조절하고, 제어신호를 조명부로 전송하는 조명 선정 단계 및
상기 조명부가 상기 제어신호를 수신받아 상기 조종부를 감지하여 제어되는 제1 조명 제어 단계를 포함하는 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 제1 조명 제어 단계는,
상기 조명부가 상기 조종부를 감지하고, 측정된 감지데이터를 분석하여 조명 제어 정보를 생성하고,
상기 조명 제어 정보는,
상기 조종부의 초점 위치 정보 및 기울기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 조명 제어 단계는,
상기 제어신호에 따라 상기 조명부의 2개 이상의 조명모듈 중 하나를 선택하여, 상기 조명 제어 정보로 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법.
제16항에 있어서,
상기 조명 제어 정보에서 기울기 정보를 중심을 기준으로 대칭시켜 변환하는 것으로 하나 이상의 대칭 조명 제어 정보를 생성하고, 상기 대칭 조명 제어 정보를 이용하여 나머지 조명모듈을 제어하는 제2 조명 제어 단계를 더 포함하는 의료용 원격 조절 무영등의 제어방법.