KR102647899B1

KR102647899B1 - 안정적인 체결이 가능한 ems 장치

Info

Publication number: KR102647899B1
Application number: KR1020210087086A
Authority: KR
Inventors: 박주일; 김혜경
Original assignee: 김혜경
Priority date: 2021-07-02
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2024-03-15
Also published as: KR20230006199A

Abstract

본 발명은 복수 개의 저주파 모듈이 내장되며, 말단에 체결 단자가 마련된 일정 길이의 케이블을 통해 하기 전력 공급부와 연결되어 전력을 공급받는 슈트; 및 복수 개의 커넥터를 구비하며, 상기 커넥터로 연결된 상기 슈트에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하며, 상기 커넥터가 상기 전력 공급부의 외면에 형성되어 상기 체결 단자가 상기 전력 공급부 내부로 인입되어 직접 연결됨으로써 슈트와 전력 공급부의 연결이 안정적이고 체결 단자의 고장발생 위험을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

안정적인 체결이 가능한 EMS 장치{EMS DEVICE FOR STABLE FASTENING}

본 발명은 저주파를 이용하여 근육에 자극을 가하는 전기 근육 자극(EMS, Electrical Muscle Stimulation) 장치에 관한 것이다.

신체에 장기적으로 전기적 자극이 가해지면 근육에 변화가 발생한다는 사실이 발견된 이후로, 근육에 전기 자극을 주는 기구가 개발되었다. 기구의 목적은 전기 자극을 통해 근육을 반복적으로 수축-이완시킴으로써 근육의 경련을 완화하고 체액의 순환을 촉진시켜 뭉친 근육을 푸는 등 다양하다.

그 중, 전기 근육 자극(EMS; Electrical muscle stimulation)이 대표적 기구이며, EMS는 1,000Hz 이하의 약한 저주파를 이용하여 인위적으로 근육의 수축을 유도한다. EMS는 마사지를 할 때 압을 조절하듯, 진동 폭과 주파수, 파형에 따라 근육을 다르게 자극할 수 있다. 초기 EMS를 사용하는 대상은 운동선수, 신체의 일부나 전신을 움직일 수 없는 환자였지만, 최근에는 일반 사람들의 트레이닝 도구로 사용된다.

EMS 장치는 사용자의 피부에 패드를 부착하거나 패드가 내장된 슈트를 착용하도록 함으로써 근육에 직접적으로 전기 자극을 가한다. 패드에서 방출되는 저주파 전류는 외부로부터 공급될 수 밖에 없는데, 여기에서 종래의 EMS 장치는 패드 또는 패드와 연결된 케이블과 전력을 공급하는 장치와의 연결부가 안정적이지 않아 문제되었다. 도 1은 종래의 EMS 장치를 나타낸 것으로, 도 1을 참고하면 슈트와 슈트에 전력을 공급하는 장치간 연결은 케이블을 통해 이루어져 전력이 전달되었다. 특히, 케이블은 슈트뿐만 아니라 전력 공급 장치에도 마련되었고, 슈트 케이블의 말단에 위치한 단자와 전력 공급 장치의 케이블 말단 전자끼리 체결됨으로써 전력이 전달되었다.

그러나, 종래의 EMS 장치와 같이 전력 공급 장치 자체가 아닌 전력 공급 장치에서 케이블이 밖으로 나와 외부에서 체결되면, 전력 공급 장치와 케이블간 연결 부분이 훼손되는 문제가 발생할 수 있다. 이는 EMS 장치가 트레이닝을 위한 장치인 점에서 슈트를 착용한 착용자는 격렬하게 움직일 수 밖에 없기 때문에 문제될 수 있다. 보다 상세하게, 전력 공급 장치가 자체적으로 케이블을 가지면 슈트와 전력 공급 장치간 연결 거리가 멀어진다. 이것은 착용자가 트레이닝을 하는 과정에서 장애물로 작용할 수 있고, 또한 전원이 전달되는 거리가 길어져 저항이 커지므로 소비전력이 큰 슈트의 저주파 모듈에서 사용가능한 전력량 또는 사용시간이 줄어드는 문제가 발생한다. 이것은 특히 전력 공급 장치가 충전된 전력 범위 내에서 사용되어야 하는 경우 문제된다.

한편, EMS 장치의 패드는 소비전력이 큰 특징이 있다. 따라서 전력 공급 장치는 충전된 배터리를 통해서는 사용이 어려워 종래에는 일반적으로 콘센트에 연결하여 전력이 지속적으로 공급될 수 있는 형태로 제작하였다. 그러나 이는 전술한 바와 같이 특정 위치에 고정되어야 하므로 착용자의 자유로운 움직임을 제한하는 문제가 있었다. 또한, EMS 장치의 패드가 소비전력이 큰 이유로, 여기에 전력을 공급하는 전력 공급 장치 내부에서 발열이 상당하다. 전자장비 내부의 발열은 내부 구성의 기능을 손상시키므로 문제가 되며, EMS 장치 또한 내부에서 발생하는 열을 제어하는 것이 중요하다.

이에, 본 출원인은 전력 공급 장치가 별도의 케이블로 연장되지 않고, 슈트의 케이블이 전력 공급 장치 자체에 직접 연결될 수 있으며, 전력 공급 장치 내부에 발생하는 열을 제어할 수 있는 EMS 장치에 관한 연구 개발을 진행하였다.

한국공개특허 제10-2019-0014633호 한국공개특허 제10-2017-0090232호

본 발명은 상하의 슈트가 외부로부터 전력을 공급받고자 케이블을 통해 연결될 때 보다 안정적으로 체결될 수 있는 EMS 장치를 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 상하의 슈트가 무선 통신으로 제어되며, 전력 공급부의 내부 열 및 전압이 제어되어 안정적으로 작동될 수 있는 EMS 장치를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 앞에서 언급한 과제들로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수 개의 저주파 모듈이 내장되며, 말단에 체결 단자가 마련된 일정 길이의 케이블을 통해 하기 전력 공급부와 연결되어 전력을 공급받는 슈트; 및 복수 개의 커넥터를 구비하며, 상기 커넥터로 연결된 상기 슈트에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하며, 상기 커넥터는, 상기 전력 공급부의 외면에 형성되어 상기 체결 단자가 상기 전력 공급부 내부로 인입되어 직접 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전력 공급부는, 리튬이온 배터리로 전력을 공급할 수 있으며, 상기 리튬이온 배터리는 방전 시 충전하여 교환사용 가능할 수 있다.

바람직하게, 상기 전력 공급부는, 상기 슈트에 전원을 공급하는 배터리를 내장하는 전원부; 및 상기 전원부의 일면에 마련되어 상기 전원부에 상기 배터리를 출입시키며, 상기 배터리의 단자와 접촉하는 출입부를 포함하며, 상기 출입부는, 슬라이딩 이동하여 일면은 상기 전력 공급부 내부로 삽입되고, 타면은 상기 전력 공급부 외부로 개방되어 상기 배터리를 출입시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 전력 공급부는, 외면에 고정 벨트가 통과되는 고정부를 더 포함하며, 상기 고정부를 통해 상기 전력 공급부의 위치를 고정시켜 복수 개의 상기 체결 단자와의 연결을 안정화시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 전력 공급부는, 상기 전력 공급부 내부의 열을 외부로 방출하는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 저주파 모듈을 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 전력 공급부로 송신하는 제어부를 더 포함하며, 상기 전력 공급부는, 상기 제어부에서 송신된 상기 제어 신호를 수신받아 상기 저주파 모듈을 전송하는 수신 모듈을 포함하여, 저주파의 세기, 지속시간 또는 패턴이 제어될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는, 상기 슈트에 신체 부위별로 구비된 상기 저주파 모듈을 개별 제어하는 제어 모듈; 상기 제어 모듈로부터 생성된 제어 신호를 상기 전력 공급부로 송신하는 송신 모듈; 및 상기 제어 모듈에서 수행된 제어 패턴을 추후 재실행 가능하도록 저장하는 저장 모듈을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 슈트는, 상기 케이블과 복수 개의 상기 저주파 모듈을 연결하는 복수개의 전선이 내장되며, 상기 전선은, 상기 케이블과 상기 저주파 모듈 사이의 길이보다 길이가 길고 다수회 절곡 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 케이블을 통해 상하의 슈트에 전력을 공급하는 전력 공급부는 자체적으로 별도의 케이블을 구비하지 않고, 전력 공급부의 표면에 커넥터가 마련되도록 함으로써 상하의 슈트의 케이블 말단의 체결 단자가 커넥터에 직접 연결될 수 있다. 만약, 상하의 슈트 및 전력 공급부 각각에 케이블이 연결되고 양 케이블의 말단에서 체결되는 경우, 전력 공급부와 케이블의 연결 지점이 훼손될 위험이 있다. 반면, 본 발명에 따르면, 케이블이 전력 공급부 자체에 마련된 커넥터에 체결됨으로써 종래의 문제가 발생하지 않는다.

본 발명에 따르면, 전력 소모가 큰 저주파 모듈에 대해서도 전압강하를 발생시켜 배터리를 통한 전력 공급이 가능하여 이동이 용이하고, 송풍팬을 통한 열 제어가 가능하여 안전하게 사용가능하다는 장점을 가진다.

또한, 본 발명에 따르면, 저주파 모듈이 마련된 신체 부위마다 개별적으로 제어할 수 있으며, 과거 수행된 운동 프로그램을 저장하여 계속적인 사용이 가능한 장점을 가진다.

도 1은 전력 공급 장치와 슈트가 케이블을 통해 연결되는 종래의 EMS 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EMS 장치의 구조도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급부를 나타낸다. 보다 상세하게, 도 3a는 출입부가 개방되어 배터리가 노출된 상태의 전력 공급부의 전면이고, 도 3b는 고정 벨트가 고정부에 끼워진 상태의 전력 공급부의 후면을 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 마련된 전력 공급부의 하면을 나타내고, 도 4c는 디스플레이와 스위치가 마련된 전력 공급부의 오른쪽 측면을 나타내며, 도 4b는 배터리의 출입부가 마련된 전력 공급부의 왼쪽 측면을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급부와 저주파 모듈이 케이블로 연결된 상태 및 내부 구성도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부가 사용자에게 제공하는 제어 화면을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EMS 장치(1)의 구조도를 나타낸다. EMS 장치(1)는 슈트(10)를 착용한 착용자의 근육에 직접적인 전기 자극을 가하여 신체 기능을 향상시키는 것을 보조하는 장치이며, 본 발명의 EMS 장치(1)는 사용자에 따라 자극의 유형을 무선으로 제어할 수 있다. EMS 장치(1)는 슈트(10), 전력 공급부(30) 및 제어부(50)를 포함할 수 있다.

슈트(10)는 상의 슈트(110)와 하의 슈트로(130)로 구분될 수 있지만, 한 벌의 전신 슈트일 수 있다. 상의 슈트(110) 및 하의 슈트(130)는 신체 부위마다 저주파 모듈(150)이 마련되어, 슈트(10) 내에 복수 개 마련될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 전신을 9개의 신체 부위(팔, 가슴, 복근, 등, 승모근, 허리, 앞허벅지, 뒤허벅지, 엉덩이)로 구분하여 저주파 모듈(150)이 마련될 수 있?셈? 예시하였지만, 신체 부위 또는 저주파 모듈(150)의 개수에 제한되는 것은 아니다. 슈트(10)에는 케이블(190)이 연결되며, 케이블(190)의 일단은 슈트(10), 보다 상세하게는 슈트(10) 내의 복수의 저주파 모듈(150)과 전선(170)(미도시)으로 연결되고, 케이블(190)의 타단은 체결 단자(193)가 마련되어 외부로 노출될 수 있다. 체결 단자(193)가 마련된 케이블(190)의 타단은 전력 공급부(30)의 커넥트(310)와 연결될 수 있다. 슈트(10)는 일정 길이의 케이블을 통해 전력 공급부(30)와 연결되어 전력을 공급받을 수 있다.

슈트(10)는 케이블(190)과 복수 개의 저주파 모듈(150)을 연결하는 복수개의 전선을 포함할 수 있다. 저주파 모듈(150)은 케이블(190)을 통해 전력을 공급받아 저주파를 방출할 수 있으며, 방출되는 저주파의 세기, 시간 등 패턴을 제어받을 수 있다. 따라서 복수 개의 모든 저주파 모듈(150)은 케이블(190)과 연결되어야 하며, 이때 전선(170)은 각각의 모든 저주파 모듈(150)과 케이블(190)을 개별적으로 연결시켜 전력 공급을 가능하게 할 수 있다. 전선(170)은 케이블(190)과 저주파 모듈(150) 사이의 길이보다 길이가 길고 다수회 절곡 형성될 수 있다. 이는, EMS 장치(1)의 기본적인 기능 수행과 관련될 수 있다. 즉, 착용자의 근육에 저주파를 가하고 보다 효과적인 트레이닝을 위해서는 착용자의 피부와 슈트(10) 사이에 공간이 발생하면 안되고 밀착되어야 한다. 그러므로 슈트(10)는 신축성 있는 소재로 제작될 수 있다. 이러한 슈트(10)를 착용자가 착용하는 경우 착용 과정에서 슈트(10)가 늘어날 수 있으며, 트레이닝 과정에서 착용자가 몸을 움직이면서도 슈트(10)가 늘어날 수 있다.

이때, 만약 슈트(10)가 신축성이 없어서 저주파 모듈(150)과 케이블(190) 간 거리가 일정하다면 착용자는 슈트(10)를 착용하거나 벗을 때, 트레이닝 과정에서 불편함을 느낄 수 있으며, 특히 슈트(10)가 늘어나는 범위까지 전선(170)이 탄력적으로 반응하지 못하면 전선(170)이 끊어질 수 있다. 저주파 모듈(150)은 전선(170)을 통해 전력 및 저주파 방출 기준을 공급받으므로 케이블(190)과 연결된 전선(170)이 끊어지면 저주파를 방출할 수 없게 된다. 또한, 전선(170)은 슈트(10) 외부에서는 보이지 않고 내부에 마련되므로, 전선(170)이 끊어지는 경우 슈트(10) 내부를 점검해야 하는 불편함이 있다. 이에 본 발명의 실시예는 전선(170)의 길이가 저주파 모듈(150)과 케이블(190) 간 거리보다 길게 형성되어 슈트(10)가 늘어나 저주파 모듈(150)과 케이블(190) 간 거리가 늘어나는 경우에도 팽팽하지 않을 수 있다. 또한, 전선(170)은 슈트(10) 내부에 마련될 때, 지그재그 형태로 다수회 절곡 형성될 수 있다. 이러한 형태는 전선(170)이 슈트(10) 내부에서 차지하는 부피를 줄이면서도 긴 길이의 전선(170)이 마련되는 것을 가능하게 할 수 있다.

전력 공급부(30)는 커넥터(310), 수신 모듈(330), 전원부(340), 출입부(350), 고정부(370), 디스플레이(380), 스위치(381, 383) 및 송풍팬(390)을 포함할 수 있다. 전력 공급부(30)의 보다 자세한 설명은 도 3a, 도 3b, 도 4a 내지 도 4c에서 후술한다.

복수 개의 커넥터(310)가 전력 공급부(30)의 외면에 형성될 수 있으며, 커넥터(310)로 연결된 상의 슈트(110) 또는 하의 슈트(130)에 전력을 공급할 수 있다. 커넥터(310)는 슈트(10) 케이블(190)의 체결 단자(193)가 전력 공급부(30) 내부로 인입되어 직접 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 슈트(10)가 상의 슈트(110)와 하의 슈트(130)로 구분되는 경우를 가정하므로 전력 공급부(30)에 마련되는 커넥터(310)는 2개인 것으로 이하 설명한다.

수신 모듈(330)은 제어부(50)에서 송신되는 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 제어 신호를 저주파 모듈(150)로 전송할 수 있다. 전력 공급부(30)와 제어부(50)는 무선 통신하므로, 제어부(50)의 송신 신호를 전력 공급부(30)는 수신 모듈(330)을 통해 전송받을 수 있다. 수신 모듈(330)은 제어부(50)에서 저주파 모듈(150)을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하여 복수 개의 저주파 모듈(150)에 전달함으로써 사용자의 의도에 따라 트레이닝 가능하게 할 수 있다.

전원부(340)는 슈트(10)에 내장된 저주파 모듈(150)로 전력을 공급할 수 있는 전력을 가질 수 있다. 전원부(340)는 슈트(10)에 전원을 공급하는 배터리(70)를 내장하여, 배터리(70)를 통한 전력 공급이 가능하다. 이때 배터리(70)는 리튬이온 배터리일 수 있으며, 리튬이온 배터리는 충전이 가능하므로 방전 시 충전하여 재사용 가능하며, 하나의 리튬이온 배터리가 충전될 때 다른 배터리를 사용하므로 교환하여 사용가능하다. 따라서, 전원부(340)는 콘센트 전원을 통한 전력 공급이 불필요하므로 특정 위치에 고정되지 않고 이동이 용이하다.

출입부(350)는 전원부(340)의 일면에 형성되어 전원부(340) 내부로 배터리(70)를 출입시킬 수 있다. 출입부(350)는 슬라이딩 이동하여 일면은 전력 공급부(30) 내부로 삽입되고, 타면은 전력 공급부(30) 외부로 개방되어 배터리(70)를 출입시킬 수 있다. 출입부(350)는 배터리(70)의 단자와 접촉하는 터미널을 형성할 수 있다.

고정부(370)는 전력 공급부(30)의 위치를 고정시켜 복수 개의 체결 단자(193)와의 연결을 안정화시킬 수 있다. 도 3b를 참고하면, 고정부(370)는 전력 공급부(30)의 뒷면에 형성될 수 있으며, 전력 공급부(30)의 외면에서 고정 벨트(371)가 통과되도록 고리 형태일 수 있다.

송풍팬(390)은 전원부(340) 또는 배터리(70)로부터 발생되는 전력 공급부(30) 내부의 열을 팬을 통해 회전시켜 외부로 방출할 수 있다. 송풍팬(390)은 전원부(340)로부터 전력이 전달되는 경우 또는 케이블(190)아 커넥터(310)에 연결되는 경우 작동될 수 있다. 전력 공급부(30)는 송풍팬(390)이 열을 외부로 방출시키는 위치가 뚫려있을 수 있다.

제어부(50)는 저주파 모듈(150)을 제어하는 제어 신호를 생성하여 전력 공급부(30)로 송신할 수 있다. 제어부(50)와 전력 공급부(30)는 무선 통신하며, 제어부(50)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player) 등과 같은 다양한 장치일 수 있다.

제어부(30)는 저주파의 세기, 지속시간 또는 패턴을 제어할 수 있다. 제어부(30)는 제어 모듈(510), 송신 모듈(530) 및 저장 모듈(550)을 포함할 수 있다.

제어 모듈(510)은 상의 슈트(110) 또는 하의 슈트(130)에 신체 부위별로 구비된 저주파 모듈(150)을 개별적으로 제어할 수 있다. 제어 모듈(510)은 개별 저주파 모듈(150)이 방출하는 저주파의 세기(강도), 지속시간, 저주파 패턴 등을 제어할 수 있으며, 복수개의 저주파 모듈(150)을 동시에 제어할 수 있다. 제어 모듈(510)에서의 제어는 저주파 모듈(150)에 실시간으로 반영될 수 있어, 슈트(10) 착용자의 상태에 따라 실시간 조절이 가능하다. 제어 모듈(510)에서 수행된 제어 패턴은 프로그래밍되어 저장 모듈(550)에 저장될 수 있다.

송신 모듈(530)은 제어 모듈(510)로부터 생성된 제어 신호를 전력 공급부(30)로 송신할 수 있다. 송신 모듈(530)에서 송신된 제어 신호는 전력 공급부(30)의 수신 모듈(330)에서 수신되어 저주파 모듈(150)로 전달됨으로써 저주파가 조절될 수 있다.

저장 모듈(550)은 제어 모듈(510)에서 수행된 제어 패턴을 추후 재실행 가능하도록 저장할 수 있다. 저장 모듈(550)은 각각의 제어 패턴마다 이름을 다르게 설정하여(예를 들어, set 1, 상체 트레이닝 등) 트레이닝 유형에 따라 저장할 수 있다. 저장 모듈(550)에 저장된 제어 패턴이 선택되면, 송신 모듈(530)은 해당 제어 패턴을 제어 신호로서 전력 공급부(30)로 송신하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급부(30)를 나타낸다. 보다 상세하게, 도 3a는 출입부(350)가 개방되어 배터리(70)가 노출된 상태의 전력 공급부(30)의 전면을 나타낸다. 도 3a와 같이, 출입부(350) 및 전원부(340)는 전력 공급부(30)의 일면에 위치할 수 있으며, 두 개의 커넥터(310)의 위치와 전원부(340)에 삽입되는 배터리(70)의 양 단이 대응되도록 위치할 수 있다. 전력 공급부(30)의 하단에는 송풍팬(390)이 마련될 수 있다. 도 3a를 참조하면, 두개의 커넥터(310)는 배터리(70)의 양단에 대응되는 위치에서, 배터리에 수직한 방향으로 케이블(190)이 연결되도록 배터리(70)와 나란한 일면에 형성된다.

도 3b는 고정 벨트(371)가 고정부(370)에 끼워진 상태의 전력 공급부(30)의 후면을 나타낸다. 도 3b를 참고하면, 고정부(370)는 양 단이 전력 공급부(30)의 외면과 결합되고 중앙이 관통된 고리 형태일 수 있다. 고정부(370)의 형태가 도 3b와 같이 제한되는 것은 아니며, 고정 벨트(371)와 연결될 수 있는 형태이면 제한되지 않는다. 고정부(370)는 중앙의 폭이 두껍게 하나로 형성될 수 있고, 도 3b와 같이 상하 두 부분으로 형성될 수 있다. 고정부(370)에 끼워진 고정 벨트(371)는 슈트(10)를 착용한 착용자의 허리에 둘러져 전력 공급부(30)의 위치를 고정시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서 슈트(10)는 상의 슈트(110)와 하의 슈트(130)로 구성되어 전력 공급부(30)는 상의 슈트(110)와 하의 슈트(130) 둘 다와 각각 연결하므로, 상의 슈트(110)와 하의 슈트(130) 사이에 위치하도록 착용자의 허리 근처일 수 있다.

도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터(310)가 마련된 전력 공급부(30)의 하면을 나타낸다. 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터(310)는 상의 슈트(110) 및 하의 슈트(130)와 연결되므로 2개 형성되며, 도 3a와 도 4a를 함께 참고하면, 커넥터(310)는 전력 공급부(30)의 일면의 양 단에 형성될 수 있다. 양 커넥터(310) 사이에 송풍팬(390)이 마련될 수 있다. 양 커넥터(310)가 일정 거리를 두고 전력 공급부(30) 일면의 양 단에 형성되는 이유는, 거리를 형성함으로써 슈트(10)의 케이블(190)과 연결 시 엉킴을 방지할 수 있고, 송풍팬(390)을 중간에 위치시킴으로써 커넥터(310) 부분에서 발생하는 열을 낮출 수 있기 때문이다. 또한, 도 4a와 같이, 송풍팬(390)이 마련된 위치의 전력 공급부(30)는 열이 외부로 통과될 수 있도록 뚫려있을 수 있다.

도 4c는 디스플레이(380)와 스위치(381, 383)가 마련된 전력 공급부(30)의 (도 3a 기준) 오른쪽 측면을 나타낸다. 디스플레이(380)는 전원부(340)에 내장된 배터리(70)의 잔여 전력량, 현재 수행되는 제어 프로그램, 저주파 강도 등을 나타낼 수 있다. 또한 전력 공급부(30)에는 선택 스위치(381) 및 전원 스위치(383)가 마련될 수 있다. 선택 스위치(381)는 상, 하로 두 개 마련되어 조절될 수 있고, 전원 스위치(383)는 비상 정지 및 전원 제어를 위해 마련될 수 있다.

도 4b는 배터리(70)의 출입부(350)가 마련된 전력 공급부(30)의 (도 3a 기준) 왼쪽 측면을 나타낸다. 출입부(350)는 전력 공급부(30)의 외면에서 슬라이딩 이동하여 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다. 도 4b를 참고하면, 출입부(350)는 이동 시 마찰을 일으켜 사용자의 조작이 편리하도록 형성될 수 있다. 즉, 도 4b와 같이 표면이 매끄럽지 않고 울퉁불퉁할 수 있다. 또한, 도 4b를 참고하면, 출입부(350)가 형성되는 전력 공급부(30)의 표면은 출입부(350)가 해당 영역을 전부 차지하지 않고 출입부(350)의 하단부가 비어있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 사용자가 출입부(350)를 누르면서 빈 공간이 있는 하단부로 내리면 출입부(350)가 하단부로 슬라이딩 이동할 수 있다. 출입부(350)가 하단부로 내려가면 전력 공급부(30)에 걸려있던 출입부(350)의 상단부의 걸림이 풀리면서 상단부도 함께 내려가고 도 3a와 같이 출입부(350)의 상단부가 개방될 수 있다. 출입부(350)를 폐쇄시킬 때는 전술한 바와 반대로, 출입부(350)를 내리면서 상단부 방향으로 올려 출입부(350)의 하단부가 전력 공급부(30) 내부에 걸리도록 수행될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급부(30)와 저주파 모듈(150)이 케이블(190)로 연결된 상태 및 내부 구성도를 나타낸다. 전력 공급부(30)의 전원부(340)는 전원 스위치(383)를 통해 전원이 켜지면, 슈트(110), 보다 상세하게 저주파 모듈(150)로 전력을 공급한다. 이때, 정전압 조절부(341) 전원부(340)가 전달하는 전력 수준을 감지하여 순간적인 전력 피크가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전력 공급부(30)의 수신 모듈(330)은 제어부(50)의 송신 모듈(530)로부터 제어 신호를 수신하고, 디스플레이(380)는 전력 공급부(30)의 전력 상태 또는 진행 중인 프로그램 과정을 나타낼 수 있다. 전력 및 제어 신호는 모든 개별 저주파 모듈(150)과 연결된 케이블(190)을 통해 슈트(10)로 전달된다. 도 5는 본 발명의 실시예로, 저주파 모듈(150)이 10종인 경우로 가정하였다. 저주파 모듈(150)은 상의 슈트(110)에 신체 부위별로 팔, 가슴, 복근, 등, 승모근, 허리에 마련될 수 있고, 하의 슈트(130)에는 앞허벅지, 뒤허벅지, 엉덩이에 마련될 수 있다. 도 5는 신체 부위에 따라 마련될 수 있는 저주파 모듈(150)을 개략적으로 도시한 것으로서, 더 많은 신체 부위를 고려하거나, 해당 신체 부위를 세분화하는 경우에는 슈트(10)에 내장되는 저주파 모듈(150)의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(50)가 사용자에게 제공하는 제어 화면을 나타낸다. 도 6은 제어부(50)가 태블릿 PC인 경우를 나타낸다. 제어부(50)는 사용자가 저주파를 쉽게 제어할 수 있도록 태블릿 PC에 직관적인 UI를 제공할 수 있다. 태블릿 PC의 화면 상단과 같이 트레이닝 종류에 따라 유산소(cardio)/근력(weight)/이완(relaxing)으로 구분할 수 있다. 제어부(50)의 태블릿 PC 화면은 사람의 신체 이미지를 나타내고, 각 신체 부위에 마련된 저주파 모듈(150)을 나타냄으로써 트레이닝하려는 위치를 사용자가 보다 직관적으로 파악하도록 할 수 있다. 또한, 제어 모듈(510)은 사람 이미지의 양 옆에 저주파 모듈(150) 각각을 개별적으로 제어하도록 설정될 수 있다. 저장 모듈(550)은 특정 트레이닝 프로그램이 사용자의 설정에 따라 개별적으로(도 5의 경우 set 1, set 2 등) 저장될 수 있고, 이는 도 5와 같이 태블릿 PC의 화면에 나타날 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

1: EMS 장치
10: 슈트
110: 상의 슈트
130: 하의 슈트
150: 저주파 모듈
170: 전선
190: 케이블
193: 체결 단자
30: 전력 공급부
310: 커넥터
330: 수신 모듈
340: 전원부
341: 정전압 조절부
350: 출입부
370: 고정부
371: 고정 벨트
380: 디스플레이
381: 선택 스위치
383: 전원 스위치
390: 송풍팬
50: 제어부
510: 제어 모듈
530: 송신 모듈
550: 저장 모듈
70: 배터리

Claims

저주파를 이용하여 근육에 자극을 가하는 전기 근육 자극(EMS) 장치에 있어서,
복수 개의 저주파 모듈이 내장되며, 말단에 체결 단자가 마련된 일정 길이의 제1 케이블을 통해 하기 전력 공급부와 연결되어 전력을 공급받는 상의 슈트;
복수 개의 저주파 모듈이 내장되며, 말단에 체결 단자가 마련된 일정 길이의 제2 케이블을 통해 하기 전력 공급부와 연결되어 전력을 공급받는 하의 슈트;
복수 개의 커넥터를 구비하며, 상기 커넥터로 연결된 상기 상의 슈트와 하의슈트에 전력을 공급하는 전력 공급부; 및
상기 저주파 모듈을 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 전력 공급부로 송신하는 제어부;를 포함하며,
상기 제1 케이블과 제2 케이블은,
각각 일단이 저주파 모듈과 전선으로 연결되고, 체결 단자가 마련된 타단은 전력공급부의 커넥터와 연결되고,
상기 커넥터는,
상기 전력 공급부의 외면에 형성되어 상기 체결 단자가 상기 전력 공급부 내부로 인입되어 직접 연결되고,
상기 전력 공급부는,
상기 제어부에서 송신된 상기 제어 신호를 무선으로 수신받아 상기 저주파 모듈로 전송하는 수신 모듈을 포함하여, 저주파의 세기, 지속시간 또는 패턴이 제어되고,
상기 전력 공급부는,
상의 슈트와 하의 슈트를 착용한 착용자의 허리에 둘러지는 고정벨트가 끼워질 수 있도록 양 단이 전력 공급부의 후면과 결합되고 중앙이 관통된 고리 형태의 고정부를 더 포함하여, 상기 고정부를 통해 상기 전력 공급부의 위치를 고정시켜 상기 제1 케이블 및 제2 케이블의 체결 단자들과 상기 복수 개의 커넥터와의 연결을 안정화시키고,
상기 전력 공급부는,
상기 전력 공급부 내부의 열을 외부로 방출하는 송풍팬을 더 포함하고,
상기 송풍팬은,
상기 고정부의 반대면에 위치하여 전방으로 열을 방출하고,
상기 전력 공급부는,
상기 상의 슈트와 하의 슈트에 전원을 공급하는 배터리를 내장하는 전원부를 더 포함하고,
상기 커넥터는,
상기 제1 케이블과 연결되어 상의 슈트에 전력을 공급하는 제1 커넥터와, 상기 제2 케이블과 연결되어 하의 슈트에 전력을 공급하는 제2 커넥터를 포함하고,
상기 제1 커넥터와 제2 커넥터는,
상기 배터리의 양단에 대응되는 위치에서 배터리에 수직한 방향으로 상기 제1 케이블과 제2 케이블이 연결되도록, 상기 전력 공급부의 일면의 양 단에 이격되어 형성되며, 이격된 두 커넥터 사이에 상기 송풍팬이 위치하는
것을 특징으로 하는 EMS 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 공급부는,
리튬이온 배터리로 전력을 공급할 수 있으며, 상기 리튬이온 배터리는 방전 시 충전하여 교환사용 가능한 것을 특징으로 하는 EMS 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 공급부는,
상기 전원부의 일면에 마련되어 상기 전원부에 상기 배터리를 출입시키며, 상기 배터리의 단자와 접촉하는 출입부를 더 포함하며,
상기 출입부는,
슬라이딩 이동하여 일면은 상기 전력 공급부 내부로 삽입되고, 타면은 상기 전력 공급부 외부로 개방되어 상기 배터리를 출입시키는 것을 특징으로 하는 EMS 장치.
삭제
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 상의 슈트와 하의 슈트에 신체 부위별로 구비된 상기 저주파 모듈을 개별 제어하는 제어 모듈;
상기 제어 모듈로부터 생성된 제어 신호를 상기 전력 공급부로 송신하는 송신 모듈; 및
상기 제어 모듈에서 수행된 제어 패턴을 추후 재실행 가능하도록 저장하는 저장 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 EMS 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상의 슈트와 하의 슈트는,
각각의 케이블과 복수 개의 상기 저주파 모듈을 연결하는 복수 개의 전선이 내장되며,
상기 전선은,
각각의 케이블과 상기 저주파 모듈 사이의 길이보다 길이가 길고 다수회 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 EMS 장치.