KR102501025B1 - 기압 조절 장치 및 기압 조절 장치의 기압 조절 방법 - Google Patents

기압 조절 장치 및 기압 조절 장치의 기압 조절 방법 Download PDF

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Abstract

기압 조절 장치가 개시된다. 본 기압 조절 장치는, 스피커, 마이크로폰, 본체가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 사용자의 귀에 착용 시 외이도를 밀폐하며, 본체를 관통하는 기압 조절부를 포함하는 귀마개, 기압 조절부의 유체 체적을 조절하는 기압 조절 기구 및 귀마개가 착용되면 스피커를 통해 소리(sound)를 출력하고, 소리가 사용자의 고막에서 반사된 반향음이 마이크로폰을 통해 수신되면, 수신된 반향음의 세기에 기초하여 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정하고, 측정된 기압 차에 따라 기압 조절 기구를 이동시켜 기압 차를 조절하는 프로세서를 포함한다.

Description

기압 조절 장치 및 기압 조절 장치의 기압 조절 방법{AIR PRESSURE ADJUSTING APPARATUS AND AIR PRESSURE ADJUSTING METHOD OF THE AIR PRESSURE ADJUSTING APPARATUS}
본 개시는 기압 조절 장치 및 기압 조절 장치의 기압 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 조절하는 기압 조절 장치 및 기압 조절 장치의 기압 조절 방법에 관한 것이다.
비행기의 이륙/착륙 시, 높은 산 또는 빌딩을 오르거나 내릴 때, 패러글라이딩 또는 고속 엘리베이터에 탑승하고 있는 경우 등과 같이 급격히 기압이 변화하는 상황에서 사람은 소리가 잘 들리지 않는 먹먹함이나 귀의 통증을 느끼게 된다. 이는 급격한 기압의 변화로 사람의 귀의 중이 내부 기압과 외부 기압에 차이가 발생하여 고막이 부풀어 오르기 때문이다.
도 1a는 사람의 귀의 구조를 도시하고 있다. 도 1a에서 참조 부호 1은 외이도를, 2는 고막을, 3은 중이 내부를 4는 유스타키오관을 나타낸다. 정상적인 경우, 외부 기압 즉, 외이도(1)의 기압과 중이 내부(3)의 기압이 평형을 이루며, 도 1b의 (a)에 도시된 바와 같이, 고막(2)은 편평한 상태를 유지한다.
그러나, 예를 들어, 비행기가 이륙하는 경우, 외이도(1)의 기압은 낮아지게 되는 데, 이때, 사람이 하품을 하거나 침을 삼키는 등의 동작을 하지 않는 이상 코를 통해 외부와 연결된 유스타키오관(4)은 계속 닫혀 있게 되므로, 중이 내부(3) 의 기압과 외이도(1)의 기압은 기압 차가 발생하게 된다. 이때, 외이도(1)의 기압이 중이 내부(3)의 기압보다 낮아지게 되므로, 고막(2)은 도 1b의 (b)와 같이 외이도(1) 방향으로 팽창되며, 이로 인해 사람은 귀의 통증이나 먹먹함을 느끼게 된다. 한편, 비행기가 착륙하는 경우에는 중이 내부(3)와 외이도(1) 사이에 반대 방향의 기압 차가 발생하게 되며, 도 1b의 (c)에 도시된 바와 같이 고막(2)이 팽창되어 사람에게 불편감을 주게 되는 것은 마찬가지이다.
물론, 사람이 강제로 하품을 하거나 침을 삼키는 등의 동작을 통해 유스타키오관(4)을 개방시켜 외이도(1)의 기압과 중이 내부(3)의 기압이 평형을 이루도록 할 수 있지만, 계속 하품이나 침을 삼키는 동작을 하는 것은 번거로운 일이며, 특히, 중이염, 코감기, 비염 등으로 인해 유스타키오관이 막혀있는 경우에는 침을 삼키거나 하품을 하더라도 먹먹함이나 통증을 해소할 수 없다. 이를 해결하기 위해 약을 섭취하여 콧물을 마르게 하거나 유스타키오관(4)을 강제로 확장시킬 수도 있으나, 약을 먹는 것은 사람에게 부담이 될 수 있다.
한편, 종래에도 약을 섭취하지 않고, 작은 구멍을 통해 기압이 천천히 변화하도록 하는 기압조절용 귀마개나, 이어폰 도관과 유체 유동장치를 연결하여 도관을 통해 기압을 조절하는 외이도 압력 제어장치가 있었으나, 중이 내부(3)와 외이도(1)의 기압 차가 이미 발생한 환경에서는 착용이 무의미하고, 착용자가 수동으로 펌프를 조작하여 기압을 조절해주어야 하므로, 사용 편의성이 떨어진다.
본 개시는 상술한 문제점에 따른 것으로, 본 개시의 목적은, 중이 내부와 외이도의 기압 차를 측정하여 자동으로 그 기압 차를 조절할 수 있는 기압 조절 장치 및 기압 조절 장치의 기압 조절 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치는, 스피커, 마이크로폰, 본체가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 사용자의 귀에 착용 시 외이도를 밀폐하며, 상기 본체를 관통하는 기압 조절부를 포함하는 귀마개, 상기 기압 조절부의 유체 체적을 조절하는 기압 조절 기구 및 상기 귀마개가 착용되면 상기 스피커를 통해 소리(sound)를 출력하고, 상기 소리가 상기 사용자의 고막에서 반사된 반향음이 상기 마이크로폰을 통해 수신되면, 상기 수신된 반향음의 세기에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정하고, 상기 측정된 기압 차에 따라 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 프로세서를 포함한다.
이때, 상기 외이도 기압을 감지하는 기압 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 반향음이 상기 마이크로폰을 통해 수신되면, 중이 내부 기압에 따른 반향음 세기에 관한 데이터에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압을 판단하고, 상기 기압 센서를 통해 상기 외이도 기압을 감지하여 상기 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 기압 차에 대응하는 상기 기압 조절부의 유체 체적 변화량을 산출하고, 상기 산출된 변화량만큼 상기 기압 조절부의 유체 체적이 변화하도록 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 높은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 줄어들도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키고, 상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 낮은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 늘어나도록 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 기압 조절부의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 선택된 하나의 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 기초하여 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 기압 조절 기구를 상기 일 방향의 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 본체 또는 상기 기압 조절 기구는, 개폐 가능하며, 상기 귀마개의 착용에 따라 밀폐된 상기 외이도를 개방하기 위한 개방관을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 개방관을 열어 상기 밀폐된 외이도를 개방할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 기압 조절 기구의 이동에 따라 상기 기압 차가 조절되지 않는 경우, 상기 외이도가 밀폐되지 않았음을 나타내는 알림을 출력할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 스피커, 마이크로폰, 본체가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 사용자의 귀에 착용 시 외이도를 밀폐하고, 상기 본체를 관통하는 기압 조절부를 포함하는 귀마개 및 상기 기압 조절부의 유체 체적을 조절하는 기압 조절 기구를 포함하는 기압 조절 장치의 기압 조절 방법은, 상기 귀마개가 착용되면 상기 스피커를 통해 소리(sound)를 출력하는 단계, 상기 소리가 상기 사용자의 고막에서 반사된 반향음이 상기 마이크로폰을 통해 수신되면, 상기 수신된 반향음의 세기에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정하는 단계 및 상기 측정된 기압 차에 따라 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 기압 조절 장치는, 상기 외이도 기압을 감지하는 기압 센서를 더 포함하고, 상기 측정하는 단계는, 중이 내부 기압에 따른 반향음 세기에 관한 데이터에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압을 판단하는 단계 및 상기 기압 센서를 통해 상기 사용자의 외이도 기압을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 측정된 기압 차에 대응하는 상기 기압 조절부의 유체 체적 변화량을 산출하는 단계 및 상기 산출된 변화량만큼 상기 기압 조절부의 유체 체적이 변화하도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 높은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 줄어들도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키고, 상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 낮은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 늘어나도록 상기 기압 조절 기구를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 기압 조절부의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 선택된 하나의 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 기초하여 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계는, 상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 기압 조절 기구를 상기 일 방향의 반대 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체 또는 상기 기압 조절 기구는, 개폐 가능하며, 상기 귀마개의 착용에 따라 밀폐된 상기 외이도를 개방하기 위한 개방관을 더 포함하고, 상기 조절하는 단계는, 상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 개방관을 열어 상기 밀폐된 외이도를 개방하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기압 조절 기구의 이동에 따라 상기 기압 차가 조절되지 않는 경우, 상기 외이도가 밀폐되지 않았음을 나타내는 알림을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 중이 내부와 외이도의 기압 차를 측정하여 자동으로 기압 차를 조절할 수 있다. 이에 따라, 기압 차로 인해 발생하는 사용자 귀의 불편함이 해소되며, 사용자의 편의성이 증대된다.
도 1a는 사람의 귀의 구조도,
도 1b는 외부 기압과 중이 내부 기압에 따른 고막의 상태를 나타내는 도면,
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 블럭도,
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 단면도,
도 2c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 착용 예,
도 3a는 고막 운동성 검사(Tympanometry)를 설명하기 위한 도면,
도 3b는 정상 고막에 대한 고막 운동성 검사 결과의 예시도,
도 4는 중이 내부 기압이 외이도 기압보다 높은 경우, 기압 조절 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 상세 블럭도,
도 6은 기압 차 조절 중 반대 부호의 기압 차가 측정되는 경우의 기압 조절 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도,
도 7은 기압 차 조절 중 반대 부호의 기압 차가 측정되는 경우의 기압 조절 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 예시도,
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 기압 조절 방법을 나타내는 흐름도, 및
도 9는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 기압 조절 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 개시에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 개시에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 개시에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 블럭도이다. 도 2a에 따르면, 기압 조절 장치(100)는 스피커(110), 마이크로폰(120), 프로세서(130), 기압 조절 기구(140) 및 귀마개(150)를 포함한다.
스피커(110)는 사운드를 발생시킨다. 특히, 스피커(110)는 프로세서(130)의 제어를 받아 소리(sound)를 발생시킬 수 있다. 여기서, 소리는 하나 또는 그 이상의 주파수를 갖는 음을 말한다. 마이크로폰(120)은 외부의 음파나 초음파를 수신하여 그 진동에 따른 전기 신호를 발생하고, 발생된 전기 신호를 프로세서(130)로 전달한다.
귀마개(150)는 탄성 재질의 본체(151)에, 본체(151)를 관통하는 기압 조절부(153)를 포함할 수 있다. 본체(151)가 탄성을 갖는 재질로 구성되므로, 귀마개(150)는 사용자의 귀에 착용 시 사용자의 외이도(1)를 외부로부터 밀폐할 수 있다. 한편, 기압 조절 기구(140)는 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적을 조절할 수 있다. 예를 들어, 기압 조절 기구(140)는 기압 조절부(153)를 따라 이동하여 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적을 조절할 수 있다. 또한, 기압 조절 기구(140)가 기압 조절부(153)와 관을 통해 연결되어 외부에 존재하는 경우 기압 조절 기구(140)는 관을 따라 이동하여 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적을 조절할 수 있다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치(100)의 단면도이며, 도 2c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치(100)의 착용 예를 도시하고 있다. 전술한 바와 같이, 귀마개(150)는 본체(151)가 탄성 재질로 구성되므로, 사용자의 귀에 착용 시, 도 2c에 도시된 바와 같이, 사용자의 외이도(1)를 외부로부터 밀폐할 수 있다.
또한, 귀마개(150)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 본체(151)를 관통하는 기압 조절부(153)를 포함하며, 기압 조절 기구(140)가 기압 조절부(153)의 일 단(153-1)에 위치하여 기압 조절부(153)를 따라 이동할 수 있다. 이때, 기압 조절 기구(140)는 기압 조절부(153)와 직접 연결될 수도 있고, 관으로 연결되어 외부에 존재할 수도 있다. 또한, 기압 조절 기구(140)는 기압 조절부(153) 또는 관에 밀착하여 이동하며, 따라서, 이동하는 만큼 기압 조절부(153)의 내부 유체 체적을 변화시킬 수 있다.
한편, 본체(151)를 구성하는 탄성 재료는, 예를 들어, 고무나 스펀지 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기압 조절부(153)나 기압 조절 기구(140)는, 본 명세서에서 설명하는 기능 및 동작을 수행하기에 적합한 다양한 재료를 통해 다양한 방법으로 제작될 수 있다. 일 예로, 기압 조절부(153)는 사용자의 귀마개 착용에 따른 본체(151)의 변형에 따라 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적이 변화하지 않는 것이 바람직하므로, 본체(151)에 비해 상대적으로 강한 강도를 갖도록 본체(151)와 다른 물질로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기압 조절부(153)나 기압 조절 기구(140)의 재질이나 제작 방법은 본 개시의 요지와 무관하므로, 더 자세한 설명은 생략한다.
프로세서(130)는 기압 조절 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(130)는 귀마개(150)가 착용되면 소리(sound)를 출력하도록 스피커(110)를 제어할 수 있다. 이때, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 소리(sound)는 순음(pure tone)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 프로세서(130)는 소리가 사용자의 고막(3)에서 반사된 반향음이 마이크로폰(120)을 통해 수신되면, 수신된 반향음의 세기(또는 에너지)에 기초하여 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 측정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(130)는 반향음이 수신되면, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터를 이용하여, 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 반향음이 수신되면, 중이 내부(3) 기압에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터를 이용하여 사용자의 중이 내부(3) 기압을 판단하고, 외이도(1) 기압을 측정하여, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 산출할 수 있다.
이하에서는, 도 3a 및 3b를 참조하여, 프로세서(130)가 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 측정하는 동작을 보다 구체적으로 설명한다. 도 3a는 고막 운동성 검사(Tympanometry)를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 정상 고막에 대한 고막 운동성 검사 결과를 나타낸다.
고막 운동성 검사는 에어 펌프를 통해 외이도 내 기압을 조절하면서 순음을 발생시켜 고막(3)에서 반사되는 반향음을 통해 고막(2)의 상태를 측정하는 검사이다. 도 3a는 에어 펌프를 통해 외이도(1)에 압력을 가하면서 220Hz 순음에 대한 반향음의 세기(또는 에너지)를 측정하고 있는 것을 볼 수 있다.
도 3b는 에어 펌프를 통해 외이도(1)에 가해진 압력에 따른 반향음의 세기(또는 에너지)를 도시하고 있다. 도 3b에 따르면, 고막(2)이 평형 상태에 있는 경우 반향음의 세기(또는 에너지)가 가장 높게 측정되며, 에어 펌프를 통해 양압(고막 방향 압력)이나 음압(고막 반대 방향 압력)이 외이도(1)에 가해져 고막(2)이 중이 방향이나 외이도 방향으로 팽창되는 경우 반향음의 세기(또는 에너지)가 낮아지게 되는 것을 볼 수 있다. 즉, 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차에 따라 고막의 변형이 발생하게 되며, 이로 인해, 특정 주파수의 순음에 대해 동일한 주파수의 반향음의 세기(또는 에너지)가 달라지게 되는 것을 알 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은, 역으로, 이미 획득된 사람의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차에 따른 반향음의 세기(또는 에너지)에 관한 데이터 또는 사람의 중이 내부 기압에 따른 반향음의 세기(또는 에너지)에 관한 데이터 상에서, 측정된 반향음의 세기(또는 에너지)에 대응되는 기압 차 또는 중이 내부 기압을 결정함으로써, 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 추정하게 된다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는, 반향음이 수신되면 반향음의 세기(또는 에너지)를 측정하고, 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터 상에서 상기 측정된 반향음의 세기(또는 에너지)에 대응되는 기압 차를 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차로 측정 내지 판단할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는, 반향음이 수신되면 반향음의 세기(또는 에너지)를 측정하고, 중이 내부 기압에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터 상에서 상기 측정된 반향음의 세기(또는 에너지)에 대응되는 중이 내부 기압을 판단하고, 별도의 기압 센서(미도시)를 통해 외이도(1) 기압을 감지하여, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 측정할 수 있다.
위와 같이, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차가 측정되면, 프로세서(130)는 측정된 기압 차에 따라 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 차를 조절할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(130)는 기압 차에 대응하는 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적 변화량을 산출하고, 산출된 변화량만큼 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적이 변화하도록 기압 조절 기구(140)를 이동시킬 수 있다.
도 2b를 보면, 기압 조절 기구(140)는 기압 조절부(153)의 일 단(153-1)에 위치하여 기압 조절부(153)를 따라 밀착 이동하므로, 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 조절부(153)의 유체 체적을 변화시킬 수 있음을 알 수 있다.
한편, 도 2c와 같이, 귀마개(150)가 사용자의 귀에 착용된 상태에서, 외이도(1)는 밀폐되며, 기압 조절부(153)의 타 단(153-2)은 외이도(1) 방향으로 개방되어 있으므로, 프로세서(130)가 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적을 변화시키면, 변화된 유체 체적 만큼 밀폐된 외이도(1) 내부의 유체 체적도 변화하게 될 것임을 알 수 있다.
이와 같이, 프로세서(140)는 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 외이도(1) 내부의 유체 체적을 변화시킴으로써 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 내부 기압의 기압 차를 조절할 수 있다.
이때, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높은 경우, 기압 조절부(153)의 유체 체적이 줄어들도록 기압 조절 기구(140)를 이동시키고, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 낮은 경우, 기압 조절부(153)의 유체 체적이 늘어나도록 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 차를 조절할 수 있다.
즉, 프로세서(140)는, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높은 경우, 외이도(1) 기압을 높이고, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 낮은 경우, 외이도(1) 기압을 낮춰서 중이 내부(3) 기압과의 기압 차가 줄어들도록 기압 차를 조절할 수 있다.
도 4는 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높은 경우, 기압 조절 장치(100)의 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4의 (a) 및 (b)는 모두 귀마개(150)가 사용자의 귀에 착용되어 외이도(1)가 밀폐된 상태를 도시하고 있다.
사용자의 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높은 경우, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 고막(2)이 외이도(1) 방향으로 팽창되는 것을 볼 수 있다. 이때, 귀마개(150)가 착용되면, 프로세서(130)는 소리를 출력하여 고막(2)에서 반사되는 반향음을 수신하고, 반향음의 세기(또는 에너지)에 기초하여 중이 내부(3)와 외이도(1)의 기압 차를 측정할 수 있다. 도 4의 (a)에서는 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높게 측정되므로, 프로세서(130)는 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적이 줄어들도록 기압 조절 기구(140)를 이동시킨다.
이에 따라, 줄어든 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적에 포함되어 있던 기체 분자가 기압 조절부(153)를 따라 밀폐된 외이도(1) 공간으로 이동하게 되므로, 외이도(1)는 단위 부피당 기체 분자 수가 늘어나게 되어 기압이 상승하게 된다. 기압 조절 기구(140)가 고막(2) 방향으로 많이 이동할수록 더 많은 기체 분자기 밀폐된 외이도(1) 공간으로 이동하게 되며, 외이도(1)의 기압이 더 상승하게 될 것임은 자명하다. 이와 같이, 프로세서(140)는 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높은 경우, 외이도(1) 기압을 높여 기압 차를 조절할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차에 대응하는 기압 조절부(153)의 유체 체적 변화량을 산출할 수 있고, 이때, 유체 체적 변화량은 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이루도록 하는 유체 체적 변화량일 수 있다.
따라서, 프로세서(130)는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이루도록 기압 차를 조절할 수 있다. 도 4의 (b)는 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이루어 고막(2)이 편형한 상태가 된 것을 도시하고 있다.
한편, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 낮은 경우에는, 도 4의 (a)와 반대로, 고막(2)이 외이도(1) 방향의 반대 방향 즉, 중이 내부(3) 방향으로 팽창되며, 이에 따라, 프로세서(130)는 기압 조절부(153) 내부의 유체 체적이 늘어나도록 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이루도록 기압 차를 조절할 수 있음은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 기설정된 주기로 반복하여 상기 기압 차를 측정할 수 있으며, 이에 따라, 지속적으로 발생하는 기압 차를 트래킹하여 조절할 수 있음은 물론이다. 한편, 이와 같이, 반복하여 기압 차를 측정하는 경우 프로세서(130)는 가청 주파수 범위 밖의 주파수를 갖는 소리를 발생하도록 스피커(110)를 조절할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(130)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), controller, 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서, 마이컴 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
한편, 도 2b는, 스피커(110), 마이크로폰(120) 및 프로세서(130)가 모두 귀마개(150)의 본체(151)에 포함되도록 구현된 인 이어 타입의 기압 조절 장치(100)를 도시하고 있다. 그러나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 프로세서(130)나 기압 조절 기구(140)를 귀마개(150)의 외부에 배치하는 넥 밴드 타입이나 이어폰 타입의 기압 조절 장치(100)도 얼마든지 가능하다.
또한, 도 2b는, 기압 차 측정을 위한 스피커(100) 및 마이크로폰(120)이, 기압 조절부(153)를 기준으로 기압 조절 기구(140)의 반대 방향 본체(151) 끝 단에 배치된 것을 예로 들어 도시하고 있다. 그러나, 실시 예에 따라, 스피커(100) 및 마이크로폰(120)이 본체(151)의 다른 부분에 배치될 수도 있음은 물론이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치의 상세 블럭도이다. 도 5에 따르면, 기압 조절 장치(100')는 스피커(110), 마이크로폰(120), 프로세서(130), 기압 조절 기구(140), 귀마개(150), 사용자 입력부(160), 디스플레이(165), 구동부(170), 통신부(175), 저장부(180) 및 기압 센서(185)를 포함할 수 있다. 한편, 도 5에 도시한 기압 조절 장치(100')의 모든 구성이 기압 조절 장치(100')에 포함되어야 하는 것은 아니며, 실시 예에 따라 일부 구성은 생략 가능하고, 다른 구성이 추가될 수도 있다. 또한, 도 5를 설명함에 있어, 전술한 기압 조절 장치(100)에 대한 설명과 중복되는 것은 설명을 생략한다.
사용자 입력부(160)는 기압 조절 장치(100')를 제어하기 위한 사용자 명령을 입력받는 구성요소이다. 특히, 사용자 입력부(160)는 기압 조절부(153)의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 어느 하나의 프로파일을 선택하기 위한 사용자 명령을 입력받을 수 있다. 이에 관한 자세한 내용은 후술한다. 이를 위해, 사용자 입력부(160)는 각종 버튼이나 터치 패널로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이(165)는 각종 영상 및 텍스트를 디스플레이한다. 예를 들어, 디스플레이(165)는 기압 조절부(153)의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일을 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이(165)는 후술할 바와 같이, 사용자가 귀마개(150)를 귀에 착용하였으나, 외이도(1)가 밀폐되지 않은 경우, 이를 알리는 메시지를 출력할 수도 있다. 이를 위해, 디스플레이(165)는 LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구동부(170)는 프로세서(130)의 제어를 받아 기압 조절 기구(140)를 구동한다. 전술한 바와 같이, 프로세서(130)는 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 차를 조절하는데, 이때, 기압 조절 기구(140)는 모터 또는 펌프 등으로 구현된 구동부(170)를 통해 이동될 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 구동부(170)를 제어하여 기압 조절 기구(140)를 이동시킬 수 있다.
통신부(175)는 외부 장치와 통신을 수행하여 각종 정보를 송, 수신할 수 있다. 특히, 통신부(175)는 외부 서버나 단말 장치로부터 외부 기압에 관한 정보, 비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 관한 정보를 수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(175)는 이를 위해, 통신부(130)는 무선 통신 칩(미도시), 근거리 통신 칩(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
저장부(180)는 각종 프로그램 및 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(180)는 기압 조절부(153)의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 정보, 비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 관한 정보, 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터, 중이 내부 기압에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터, 기압 조절부(153)의 유체 체적 변화량에 대응되는 기압 조절 기구(140)의 이동량에 관한 정보 등을 저장할 수 있다.
이를 위해, 저장부(180)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), SSD(Solid State Disk), 플래시 메모리와 같은 각종 반도체 메모리, 하드 디스크 나 등과 자기 저장매체 또는 CD 등과 같은 광학 저장매체로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예에 따라, 저장부(180)는 통신부(175)를 통해 각종 정보나 데이터를 제공하는 클라우드 서버 등으로도 얼마든지 구현될 수다.
기압 센서(185)는 기압 조절 장치(100')의 외부 기압 또는 외이도(1) 기압을 측정할 수 있다.
한편, 기압 조절 기구(140) 및 귀마개(150) 중 적어도 하나는 개방관(143, 155)을 포함할 수 있다. 이때, 개방관(143, 155)은 개폐 가능하며, 귀마개(150)의 착용에 따라 밀폐된 외이도(1)를 기압 조절 장치(100')의 외부와 연결하여 개방하기 위한 구성이다. 이에 관한 자세한 내용은 후술한다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 기압 조절 장치(100')는 귀마개(150)가 사용자의 귀에 착용되었는지 감지하는 착용 감지 센서를 별도로 포함할 수도 있다. 이때, 착용 감지 센서는 온도 센서, 적외선 센서, 터치 센서, 자이로 센서 등 각종 센서로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(130)는 기압 조절 장치(100')의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(130)는 기압 조절부(153)의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 선택된 하나의 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 기압 조절 기구(140)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 프로세서(130)는 중이 내부(3)와 외이도(1)의 기압 차에 대응되는 기압 조절부(153)의 유체 체적 변화량을 산출하고, 산출된 변화량만큼 기압 조절부(153)의 유체 체적이 변화하도록 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 차를 조절하게 되는데, 이때, 프로세서(130)는 각종 정보에 기초하여 기압 차 조절 속도 즉, 기압 조절 기구(140) 이동 속도를 조절할 수 있다. 중이 내부(3)와 외이도(1)의 기압 차가 발생하더라도 사용자가 원하는 기압 차의 조절 속도는 사용자마다 다를 수 있기 때문이다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 사용자는 사용자 인터페이스(160)를 통해 기압 조절부(153)의 유체 체적 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 하나의 프로파일을 선택할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(130)는 선택된 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 기압 조절 기구(140)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
한편, 비행기는 비행 플랜에 따라 비행기 내부 기압 조절 플랜이 존재한다. 비행기 고도의 변화에 사용자가 적응하도록 하기 위함인데, 이와 같이, 비행기 내부 기압 조절 플랜에 따라 비행기 내부 기압이 조절되더라도, 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도 기압(1)의 차이는 발생하게 된다. 이때, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 비행기 내부 기압 조절 플랜에 따라 기압 조절 기구(140)의 이동 속도를 조절함으로써, 비행기에 탑승한 사용자에게 최적의 기압 조절 경험을 제공할 수 있다. 이때, 비행기 내부 기압 조절 플랜에 관한 정보는 통신부(175)를 통해 항공사 서버 또는 비행기의 컴퓨터 시스템으로부터 획득될 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 상술한 바와 같이, 측정된 기압 차에 기초하여 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 차를 조절하고 있는 중에, 현재 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호를 갖는 기압 차가 측정되면, 기존 기압 차 조절을 중단할 수 있다.
도 6을 통해 보다 자세히 설명하면, 다음과 같다. 도 6은 기압 차 조절 중 반대 부호의 기압 차가 측정되는 경우의 기압 조절 장치(100')의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6의 (a)는 도 4의 (b)와 같은 상황을 도시하고 있다. 즉, 도 4(a)와 같이, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높게 측정되어, 프로세서(130)가 기압 조절 기구(140)를 고막(2) 방향으로 이동시켜 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이루고 있는 상태를 도시하고 있다.
이와 같이, 기압 차를 조절하는 중에 사용자의 유스타키오관(4)이 개방되면, 중이 내부(3) 기압과 외부 기압이 같아지게 되면서, 도 6의 (a)의 외이도(1) 기압 조절 동작의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 발생하게 된다. 즉, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 낮아져서 도 6의 (b)와 같이, 고막(2)이 중이 내부(3) 방향으로 팽창하게 된다. 이와 같은 기압 차 역시 사용자에게 통증이나 먹먹함을 유발할 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 기압 조절 기구(140)를 기압 조절부(153)를 따라 일 방향으로 이동시켜 기압 차를 조절하는 중에, 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 기압 조절 기구(140)를 상기 일 방향의 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 프로세서(130)는 지속적으로 기설정된 주기로 기압 차를 측정할 수 있으므로, 도 6의 (b)와 같이, 기압 차를 조절하는 중에, 도 6의 (b)와 같이 반대 부호의 기압 차가 발생하면, 이를 즉시 감지할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(130)는 도 6의 (c)와 같이, 고막(2) 반대 방향으로 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 다시 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이루도록 조절할 수 있다.
한편, 기압 조절 중에 반대 부호를 갖는 기압 차가 측정되어 기존 기압 차 조절을 중단하는 예가 위의 예에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 귀마개(150)의 본체(151) 또는 기압 조절 기구(140)는, 전술한 바와 같이, 개폐 가능하며, 귀마개(150)의 착용에 따라 밀폐된 외이도(1)를 개방하기 위한 개방관(143, 155)를 더 포함할 수 있다. 도 7은 귀마개(150)의 본체(151) 및 기압 조절 기구(140)에 포함된 개방관(143, 155)의 일 예를 도시하고 있다.
따라서, 프로세서(130)는 기압 조절 기구(140)를 기압 조절부(153)를 따라 일 방향으로 이동시켜 기압 차를 조절하는 중에, 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 즉시 개방관(143, 155)을 열어 밀폐된 외이도(1)를 개방할 수 있다. 도 6의 (b)와 같이, 반대 부호를 갖는 기압 차가 발생한 경우 중이 내부(3) 기압은 외부 기압과 같으므로, 위와 같이 개방관(143, 155)이 열리면 외이도(1) 기압 역시 외부 기압과 같아져, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압이 평형을 이룰 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 사용자의 귀마개(150) 착용 상태를 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 귀마개(150)가 제대로 착용되어 외이도(1)가 밀폐되었는지 확인할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(130)는 귀마개(150)가 착용되면, 먼저 기압 조절 기구(140)를 이동시킨 후 기압 차를 측정하여, 기압 조절 기구 이동에 따라 기압 차 조절되는지 여부를 판단할 수 있다. 귀마개(150)가 제대로 착용되었다면 외이도(1)가 밀폐되므로, 기압 조절 기구(140) 이동에 따라 기압 차가 변화하게 되며, 이는 기압 차 조절이 가능한 것을 의미하게 되나, 귀마개(150)가 잘못 착용되어 외이도(1)가 밀폐되지 않으면, 기압 조절 기구(140)를 이동시켜도 기압 차는 변화하지 않게 될 것이기 때문이다.
이에 따라, 기압 차가 조절되지 않는 것으로 판단되면, 프로세서(130)는 외이도(1)가 밀폐되지 않았음을 나타내는 알림을 출력할 수 있다. 이때, 알림은 예를 들어, 스피커(110)를 통한 경고음이나 귀마개(150)를 재착용 할 것을 안내 음성이 될 수도 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치(100, 100')의 기압 조절 방법을 나타내는 흐름도이다. 이때, 기압 조절 장치(100, 100')는 스피커(100), 마이크로폰(120), 본체(151)가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 사용자의 귀에 착용 시 외이도(1)를 밀폐하고, 본체(151)를 관통하는 기압 조절부(153)를 포함하는 귀마개(150) 및 기압 조절부(153)를 따라 이동하여 기압 조절부(153)의 유체 체적을 조절하는 기압 조절 기구(140)를 포함할 수 있다. 이하, 도 8을 설명함에 있어, 전술한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
도 8에 따르면, 기압 조절 장치(100, 100')는 귀마개(150)가 착용되면 스피커(110)를 통해 소리(sound)를 출력할 수 있다(S810).
이에 따라, 소리가 사용자의 고막(2)에서 반사된 반향음이 마이크로폰(120)을 통해 수신되면, 기압 조절 장치(100, 100')는 수신된 반향음의 세기에 기초하여 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 측정할 수 있다(S820).
이때, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기압 조절 장치(100, 100')는 외이도 기압을 감지하는 기압 센서(185)를 더 포함하고, 중이 내부 기압에 따른 반향음 세기에 관한 데이터에 기초하여 사용자의 중이 내부(3) 기압을 판단하고, 기압 센서(185)를 통해 사용자의 외이도(1) 기압을 감지하여, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기압 조절 장치(100, 100')는 반향음이 수신되면 반향음의 세기(또는 에너지)를 측정하고, 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차에 따른 반향음 세기(또는 에너지) 데이터 상에서 상기 측정된 반향음의 세기(또는 에너지)에 대응되는 기압 차를 사용자의 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차로 측정할 수 있다.
이와 같이, 기압 차가 측정되면, 기압 조절 장치(100, 100')는 측정된 기압 차에 따라 기압 조절 기구(140)를 이동시켜 기압 차를 조절할 수 있다(S830).
예를 들어, 기압 조절 장치(100, 100')는 측정된 기압 차에 대응하는 기압 조절부(153)의 유체 체적 변화량을 산출하고, 산출된 변화량만큼 기압 조절부(153)의 유체 체적이 변화하도록 기압 조절 기구(140)를 이동시킬 수 있다.
또한, 기압 조절 장치(100, 100')는 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 높은 경우, 기압 조절부(153)의 유체 체적이 줄어들도록 기압 조절 기구(140)를 이동시키고, 중이 내부(3) 기압이 외이도(1) 기압보다 낮은 경우, 기압 조절부(153)의 유체 체적이 늘어나도록 기압 조절 기구(140)를 이동시킬 수 있다.
이때, 기압 조절 장치(100, 100')는 기압 조절부(153)의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 선택된 하나의 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 기압 조절 기구(140)의 이동 속도를 조절할 수 있다. 또한, 기압 조절 장치(100, 100')는 비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 기초하여 기압 조절 기구(140)의 이동 속도를 조절할 수도 있다.
한편, 기압 조절 장치(100, 100')는 기압 조절 기구(140)의 이동에 따라 기압 차가 조절되지 않는 경우, 외이도(1)가 밀폐되지 않았음을 나타내는 알림을 출력할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 기압 조절 장치(100, 100')의 기압 조절 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 9을 설명함에 있어, 전술한 것과 중복되는 설명은 생략한다. 도 9에 따르면, 기압 조절 장치(100, 100')는 전술한 바와 같이, 중이 내부(3) 기압과 외이도(1) 기압의 기압 차를 측정할 수 있다(S910). 이에 따라, 기압 조절 장치(100, 100')는 기압 차가 발생했는지 여부를 판단할 수 있다(S920). 판단 결과, 기압 차가 발생하지 않은 경우(S920, N), 기압 조절 장치(100, 100')는 다시 기압 차를 측정할 수 있다.
만일, 기압 차가 발생한 경우(S920, Y), 기압 조절 장치(100, 100')는 반대 부호 기압 차가 발생한 것인지 여부를 판단할 수 있다(S930). 판단 결과, 반대 부호 기압 차가 발생하지 않은 경우(S930, N), 기압 조절 장치(100, 100')는 전술한 바와 같이, 기압 차를 조절하고(S940), 다시 기압 차를 측정한다.
만일, 반대 부호 기압 차가 발생한 경우(S930, Y), 기압 조절 장치(100, 100')는 기존 기압 차 조절을 중단할 수 있다(S950). 이때, 기압 조절 장치(100, 100')는 기압 조절 기구(140)를 기존 이동 방향과 반대 방향으로 이동시켜 기압 차 조절을 중단할 수 있다. 또한, 기압 조절 장치(100, 100')는 개방관(143, 155)을 열어 밀폐된 외이도(1)를 개방함으로써 기압 차 조절을 중단할 수도 있다.
한편, 스피커(100) 및 마이크로폰(120)을 이용하여 기압 차를 자동으로 측정하고, 조절하는 기술적 사상은 다양한 분야에 적용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 종래 인이어 이어폰의 경우, 착용시 외이도에 양압(positive pressure) 발생하여 음질의 손해나 귀 손상이 가능하므로, 기압 조절 장치(100, 100')를 결합하여 기압을 조절함으로써, 고막의 평평함을 유지하여 음질 손해 및 귀 손상을 없앨 수 있을 것이다. 또한, 기압 조절 장치(100, 100')를 보청기와 결합하여 보청기 착용자의 귓속 기압을 조절함으로써, 착용자의 울림 현상, 피드백 현상, 폐쇄효과 등을 저감할 수 있다. 또한, 기압 조절 장치(100, 100')를 고막 운동성 검사 장비로 활용할 수도 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 중이 내부와 외이도의 기압 차를 측정하여 자동으로 기압 차를 조절할 수 있다. 이에 따라, 기압 차로 인해 발생하는 사용자 귀의 불편함이 해소되며, 사용자의 편의성이 증대된다.
한편, 본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 여기서, 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 기압 조절 장치(100, 100')를 포함할 수 있다.
상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 따른 실시 예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기압 조절 장치 　　　　　　　　110: 스피커
120: 마이크로폰 130: 프로세서
140: 기압 조절 기구 150: 귀마개

Claims (18)

  1. 기압 조절 장치에 있어서,
    스피커;
    마이크로폰;
    본체가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 사용자의 귀에 착용 시 외이도를 밀폐하며, 상기 본체를 관통하는 기압 조절부를 포함하는 귀마개;
    상기 기압 조절부의 유체 체적을 조절하는 기압 조절 기구; 및
    상기 귀마개가 착용되면 상기 스피커를 통해 소리(sound)를 출력하고, 상기 소리가 상기 사용자의 고막에서 반사된 반향음이 상기 마이크로폰을 통해 수신되면, 상기 수신된 반향음의 세기에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정하고, 상기 측정된 기압 차에 따라 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 귀마개가 착용되면, 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차가 조절되는 지 여부를 판단하고, 상기 기압 차가 조절되지 않는 것으로 판단되면, 상기 외이도가 밀폐되지 않았음을 나타내는 알림을 출력하고, 상기 기압 차가 조절되는 것으로 판단되면, 상기 측정된 기압 차에 따라 상기 기압 차를 조절하며,
    상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대되는 기압 차가 측졍되면, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차에 따른 기압 차 조절을 중단하는 기압 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외이도 기압을 감지하는 기압 센서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 반향음이 상기 마이크로폰을 통해 수신되면, 중이 내부 기압에 따른 반향음 세기에 관한 데이터에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압을 판단하고, 상기 기압 센서를 통해 상기 외이도 기압을 감지하여 상기 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기압 차에 대응하는 상기 기압 조절부의 유체 체적 변화량을 산출하고, 상기 산출된 변화량만큼 상기 기압 조절부의 유체 체적이 변화하도록 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 높은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 줄어들도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키고, 상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 낮은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 늘어나도록 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기압 조절부의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 선택된 하나의 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절하는 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 기초하여 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부을 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 기압 조절 기구를 상기 일 방향의 반대 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 기압 조절 기구는,
    개폐 가능하며, 상기 귀마개의 착용에 따라 밀폐된 상기 외이도를 개방하기 위한 개방관;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 개방관을 열어 상기 밀폐된 외이도를 개방하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 장치.
  9. 삭제
  10. 스피커, 마이크로폰, 본체가 탄성을 갖는 재질로 구성되어 사용자의 귀에 착용 시 외이도를 밀폐하고, 상기 본체를 관통하는 기압 조절부를 포함하는 귀마개 및 상기 기압 조절부의 유체 체적을 조절하는 기압 조절 기구를 포함하는 기압 조절 장치의 기압 조절 방법에 있어서,
    상기 귀마개가 착용되면 상기 스피커를 통해 소리(sound)를 출력하는 단계;
    상기 소리가 상기 사용자의 고막에서 반사된 반향음이 상기 마이크로폰을 통해 수신되면, 상기 수신된 반향음의 세기에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압과 외이도 기압의 기압 차를 측정하는 단계;
    상기 측정된 기압 차에 따라 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 단계; 및
    상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대되는 기압 차가 측졍되면, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차에 따른 기압 차 조절을 중단하는 단계;를 포함하고,
    상기 기압 조절 방법은,
    상기 귀마개가 착용되면, 상기 기압 조절 기구를 이동시켜 상기 기압 차가 조절되는 지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 기압 차가 조절되지 않는 것으로 판단되면, 상기 외이도가 밀폐되지 않았음을 나타내는 알림을 출력하고, 상기 기압 차가 조절되는 것으로 판단되면, 상기 측정된 기압 차에 따라 상기 기압 차를 조절하는 기압 조절 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기압 조절 장치는,
    상기 외이도 기압을 감지하는 기압 센서;를 더 포함하고,
    상기 측정하는 단계는,
    중이 내부 기압에 따른 반향음 세기에 관한 데이터에 기초하여 상기 사용자의 중이 내부 기압을 판단하는 단계; 및
    상기 기압 센서를 통해 상기 사용자의 외이도 기압을 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 측정된 기압 차에 대응하는 상기 기압 조절부의 유체 체적 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 변화량만큼 상기 기압 조절부의 유체 체적이 변화하도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 높은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 줄어들도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키고, 상기 중이 내부 기압이 상기 외이도 기압보다 낮은 경우, 상기 기압 조절부의 유체 체적이 늘어나도록 상기 기압 조절 기구를 이동시키는 것을 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 기압 조절부의 유체 체적의 변화 속도에 관한 복수의 프로파일 중 선택된 하나의 프로파일에 대응되는 변화 속도에 따라 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절하는 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    비행기의 비행 플랜에 따른 비행기 내부 기압 조절 플랜에 기초하여 상기 기압 조절 기구의 이동 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 기압 조절 기구를 상기 일 방향의 반대 방향으로 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 기압 조절 기구는,
    개폐 가능하며, 상기 귀마개의 착용에 따라 밀폐된 상기 외이도를 개방하기 위한 개방관;을 더 포함하고,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 기압 조절 기구를 상기 기압 조절부를 따라 일 방향으로 이동시켜 상기 기압 차를 조절하는 중에, 상기 조절의 기초가 되는 기압 차와 반대 부호의 기압 차가 측정되면, 상기 개방관을 열어 상기 밀폐된 외이도를 개방하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기압 조절 방법.
  18. 삭제
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