KR20190057838A - 스마트 인공후두기 및 그 제어방법 - Google Patents

스마트 인공후두기 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 인공후두기에 관한 것으로서, 진동부를 구동하기 위한 제어신호를 발생하고 각종 기능을 수행하는 제어부; 상기 제어부의 신호에 따라 진동자를 구동하여 진동판을 타격하여 진동을 발생하는 진동부; 및 상기 제어부와 진동부가 장착되는 어댑터;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 손을 사용하지 않고 간단한 행동으로 후두기를 구동할 수 있을 뿐만 아니라 행동에 제약에 없어서 사용자의 편의성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

스마트 인공후두기 및 그 제어방법{Smart artificial larynx and method therefor}
본 발명은 사용자가 손을 사용하지 않고 사용자의 간단한 움직임으로 후두기를 구동하고, 제어 단말을 통해 음색과 음량 조절이 가능하며, 분실위치 알림 기능이 포함된 스마트 인공후두기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 인공후두기의 진동부를 귀걸이나 밴드 형태의 기구를 이용하여 턱이나 목 등 진동 가능한 부위에 위치시키고, 제어 단말을 통해 진동부 제어신호를 설정한 후, 사용자는 발성 시 턱을 살짝 움직이는 행동으로 진동부를 구동할 수 있도록 함으로써, 한 손 혹은 양손을 사용하지 않고 발성이 가능하여 사용자 편이성이 증대될 수 있도록 한 스마트 인공후두기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
인공후두기(Artificial larynx)는 후두암 수술 등으로 인해 성대가 적출된 음성장애인(후적자)의 음성을 재활시켜주는 장애보장구로, 성대를 대신하여 후두 외부에서 음파를 만들어 주어 발성 가능하도록 하는 전자장치이다. 리드식이나 인체 삽입식 인공후두기는 고음-저음 발성이 가능한 장점이 있으나, 사용이 불편하고 이질감을 줄 수 있다는 단점이 있다.
그러나 전자식 인공후두기는 사용이 간편하고 발성이 또렷하여 선명한 의사전달 기능을 갖는다는 장점이 있어 많이 사용되고 있다.
하지만, 기존 전자식 인공후두기는 일정한 진동 횟수와 세기로 동작하도록 설계되어 있어, 단일 음색/단일 음량의 발성만 가능하므로 남성음-여성음, 고음-저음, 큰소리-작은소리 등 다양한 발성이 불가하다.
또한, 한 손으로 장치를 잡고 목이나 턱 등의 부위에 진동을 주는 방식이므로 장치 사용 중 한 손(혹은 양손)이 자유롭지 못한 결정적인 단점이 있었다.
본 발명과 관련된 종래기술로서, 미국 등록특허 5,812,681('Artificial larynx with frequency control', `98.10.22.)은 사용자가 일정 스위치를 누르면 이에 연결된 PSR(pressure-sensitive resistor) 변화에 따라 음색 가변이 가능한 아날로그 발진회로 기반의 후두기를 제시하고 있다.
또한, 미국 등록특허 6,735,315('Electric artificial larynx', `04.05.11.)는 목걸이 형태의 장치에 진동판을 장착하고, 손끝에 압력센서를 두어, 사용자가 센서를 임의의 세기로 누르면 이에 따라 음색 가변이 가능한 후두기를 제시하고 있다.
그러나 이런 장치들은 대부분 사용자가 장치를 잡고 목이나 턱 부위에 밀착하여 후두기를 구동시켜야 하므로 사용이 불편하다는 한계가 있다. 또한, 사용자가 일정 센서를 직접 눌러주어 음색/음량을 가변하므로 미세 조정 및 일정한 신호를 유지하는 데 한계가 있다.
또한, 미국 등록특허 4,292,472('Electronic artificial larynx', `80.02.14.)는 안경이나 헤어 밴드에 부착 가능한 클램프를 이용하여 얼굴 주위에 후두기를 위치시키고, 진동판을 입에 문 상태에서 유선으로 연결된 tone generator를 통해 발성 가능한 후두기를 제시하고 있다.
또한, 미국 등록특허 9,129,595('Artificial larynx', `12.10.08.)는 혀 아래에 압력센서들을 어레이 형태로 배치한 후, 발성 시 혀의 위치에 따른 압력분포 패턴을 분석하여 단어를 유추할 수 있는 방법을 제안하고 있다.
또한, 국내 공개특허 2012-0034395('인공후두장치', `12.04.12.)는 구강 내에 스피커를 구비하여 외부 단말에서 전달된 음성, 톤, 볼륨에 따라 '아' 소리를 발생시킴으로써 다양한 음색으로 발성이 가능한 장치를 제안하고 있다.
그러나 이런 방법들은 진동판을 구강 내에 위치시키는 방식으로 발성 시 이물감이 있으며, 발음이 부정확하다는 단점이 있었다. 또한, 구강 내 직접 스피커를 두는 방식은 반복사용의 피로도로 인한 내구성에 문제가 있으며, 장치의 전체 크기에 제약이 있다
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0034395호 미국 등록특허 6,735,315호 미국 등록특허 4,292,472호
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 사용자가 손을 사용하지 않고 간단한 행동으로 후두기를 구동하여 사용자의 행동에 제약이 없는 스마트 인공후두기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외부 제어 단말기를 통해 음색과 음량을 조절함으로써 다양한 발성이 가능한 스마트 인공후두기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외부 제어 단말기를 통해 사용자가 간단하게 후두기 음색·음량 모드를 변환할 수 있도록 하여 사용자의 편의성을 증가시킨 스마트 인공후두기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 후두기와 제어 단말기와 설정거리 이상 이격시 진동 등의 알람이 발생하여 분실을 방지할 수 있는 스마트 인공후두기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 후두기에 알림 음이 발생할 수 있도록 구성하여 사용자가 원격지에서 후두기의 위치를 알 수 있는 스마트 인공후두기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 스마트 인공후두기는 진동부를 구동하기 위한 제어신호를 발생하고 각종 기능을 수행하는 제어부; 상기 제어부의 신호에 따라 진동자를 구동하여 진동판을 타격하여 진동을 발생하는 진동부; 및 상기 제어부와 진동부가 장착되는 어댑터;를 포함한다.
그리고 외부에서 상기 제어부에 각종 기능 신호를 전달하는 외부 제어 단말기가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 어댑터와 간격을 두고 내부에 배터리가 구비되는 본체가 더 장착되되, 상기 어댑터에는 진동부가 장착되고, 상기 본체에는 제어부가 장착되며, 상기 본체와 어댑터는 유선을 통해 연결될 수 있다.
또한, 상기 어댑터의 내부에 레일이 관통장착되고, 상기 레일의 양측 끝단에는 연결포트가 장착되며, 상기 연결포트에는 목걸이, 이어클램프, 넥밴드가 단독 또는 조합하여 연결될 수 있다.
여기서, 상기 레일에는 상하 및 길이방향으로 간격을 두고 위치 고정홈이 형성되고, 상기 어댑터의 일 측 또는 양측에는 스프링의 탄성을 이용하여 위치 고정부재가 시소운동하여 상기 위치 고정부재의 끝단이 위치 고정홈에 고정되는 위치 고정구가 장착될 수 있다.
또한, 상기 어댑터는 수평방향으로 관통형성되고, 중앙에는 진동부가 장착되는 장착공간이 형성되며, 상기 장착공간에는 스프링이 장착되고, 하부에는 간격을 두고 코일 제어포트와 어탭더 단자가 장착될 수 있다.
그리고 상기 진동부는 상기 어댑터의 장착공간에 장착되고, 상기 코일 제어포트와 어댑터 단자와 대응하는 위치에는 코일 단자가 장착되는 진동부 케이스; 상기 진동부 케이스의 내부에 장착되고, 진동부 제어판, 타격로드, 코일, 자석로 구성되는 진동자; 및 상기 진동부 케이스의 상부 내면에 장착되고 진동음을 발생하는 진동판;을 포함한다.
또한, 상기 진동부 케이스의 상부에는 가해지는 힘을 측정하는 진동부 구동센서가 더 포함되고, 상기 진동부에는 제어부를 구성하는 MCU에서 수신한 진동자 제어신호를 진동자에 전달하고, 상기 진동부 구동센서에서 측정된 신호를 증폭하고 필터링하여 상기 MCU에 전달하는 진동부 제어회로;가 더 포함될 수 있다.
여기서, 상기 진동부는 진동부 구동센서를 대신하여, 상기 진동부 케이스의 상단에 장착되는 에어튜브, 상기 에어튜브의 작동시 연동작동하여 공기압력변화를 표시하는 트랜스듀서, 상기 트랜스듀서의 변화를 표시하는 센서로 구성될 수 있다.
또한, 상기 진동 케이스는 상부와 하부로 분리구성되는 상·하부 케이스; 상기 상·하부 케이스가 맞닿는 부분에 장착되는 복수개의 스위치; 및 상기 상·하부 케이스가 맞닿는 부분에 장착되고 간격을 유지시켜주는 복수개의 스프링;을 포함할 수 있다.
여기서 상기 제어부는 각종 명령을 수신하고 후두기에 기능 수행신호를 전달하는 MCU; 무선통신방식을 이용하여 상기 MCU와 외부 제어 단말기 간 데이터를 송수신하는 통신모듈; 각종 데이터를 저장하고 외부 제어 단말기의 요청시 저장된 데이터를 MCU에 전달하는 메모리; 알림음을 발생하는 스피커; 상기 MCU, 통신모듈, 메모리, 스피커에 동력을 공급하는 전원; 및 USB 형태의 커넥터 또는 DC 어댑터로 구성되고 전원 용량이나 형식에 맞춰 전원을 공급하는 충전회로;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 MCU에는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 제어부에는 어댑터와 외부 제어 단말기의 이격 거리를 측정할 수 있도록 거리측정센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 어댑터에는 송신 모듈이 구성되고, 외부 제어 단말기에는 수신 모듈이 구성될 수 있다.
스마트 인공후두기의 제어방법은 외부 제어 단말기에 스마트 인공후두기의 앱을 설치하는 앱 설치단계; 상기 앱을 실행시킨 후 스마트 인공후두기를 검색하는 장치 검색단계; 및
상기 스마트 인공후두기의 검색 후, 무선통신을 통해 음색 또는 음량, 위치알람음, 종료 버튼 중 어느 하나를 선택하는 기능 선택단계;를 포함한다.
그리고 상기 장치 검색단계에서 스마트 인공후두기의 미검색시 외부 단말기는 분실 알람을 발생하고, 상기 스마트 인공후두기의 검색 후에는 앱이 종료될 수 있다.
여기서, 상기 기능 선택단계에서 음색 또는 음량 버튼을 선택하면, 설정시간과 누름시간을 대비하여 누름시간이 설정시간보다 길면 음색 또는 음량은 저장되고, 누름시간이 설정시간보다 짧으면 설정값을 스마트 인공후두기에 전달하고, 확인버튼의 온/오프에 따라 명령수행 진행된다.
또한, 상기 기능 선택단계에서 위치알림음을 선택하면, 상기 스마트 인공후두기에 명령신호를 전달할 수 있다.
또한, 상기 기능 선택단계에서 종료버튼을 선택하면, 상기 스마트 인공후두기와 외부 제어 단말기는 통신연결 해제되고 앱은 종료될 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 손을 사용하지 않고 간단한 행동으로 후두기를 구동할 수 있을 뿐만 아니라 행동에 제약에 없어서 사용자의 편의성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
그리고 후두기의 분실시 원격지에서 후두기의 위치를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 분실발생시 즉시 확인할 수 있으므로 분실방지 위험을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사용자가 인터페이스 앱을 통해 원하는 음색과 음량을 미세하게 조절할 수 있으므로 다양한 음색·음성으로 발성할 수 있고, 상황이나 환경에 따라 사용자가 설정된 음색·음량 모드로 빠르게 변환할 수 있으므로 사용자의 만족도를 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 인공후두기의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 인공후두기의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 인공후두기의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 4(a)는 본 발명에 따른 스마트 인공후두기를 구성하는 레일을 나타낸 도면이고, 4(b)는 어댑터에 장착되는 위치 고정구를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 인공후두기를 구성하는 진동부 구동을 제어하기 위한 진동자 제어신호를 나타낸 도면.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 스마트 인공후두기를 구성하는 어댑터와 진동부를 나타낸 분리사시도 및 단면도.
도 8(a) 내지 8(c)은 본 발명에 따른 스마트 인공후두기를 구성하는 진동부의 구동 메커니즘을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 스마트 인공후두기를 구성하는 진동부 구동센서에서 측정된 신호를 이용하여 진동자 구동을 제어하기 위한 순서도.
도 10 및 11은 본 발명에 따른 스마트 인공후두기를 구성하는 진동부의 실시 예를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 스마트 인공후두기의 제어방법을 나타낸 순차도.
도 13은 본 발명에 따른 스마트 인공후두기의 제어를 위해 사용되는 인터페이스 앱의 GUI(Graphic User Interface) 구성 예를 나타낸 도면.
도 14a 및 14b 본 발명에 따른 스마트 인공후두기의 위치 알림 기능 및 분실알림 기능에 대한 실시 예.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본원발명인 스마트 인공후두기(100)는 도시된 도 1과 같이 외부 제어 단말기(200), 제어부(400)와 진동부(500)를 포함하는 어댑터(300)를 포함한다.
여기서, 상기 제어부(300)와 진동부(400)의 데이터 전달은 무선 또는 유선으로 전달된다.
상기 스마트 인공후두기(100)는 도시된 도 2 및 3과 같이 구성될 수 있다.
먼저, 도시된 도 2의 스마트 인공후두기(100)는 어댑터(300)와 간격을 두고 내부에 배터리(610)가 구비되는 본체(600)가 더 구비된다.
이때, 상기 어댑터(300)에는 진동부(400)가 장착되고, 상기 본체(600)에는 제어부(500)가 장착되며, 상기 본체(600)와 어댑터(300)는 유선을 통해 연결된다.
즉, 상기 스마트 인공후두기(100)는 무게 분산으로 인한 장시간 착용시 피로감을 절감할 수 있도록 배터리(610) 등의 구비된 본체(600)에 제어부(500)를 장착하고, 상기 어댑터(300)에는 진동부(400)를 장착하게 된다.
여기서, 상기 제어부(400)와 진동부(400)를 연결하는 와이어(640)는 데이터를 연결하는 도구로서,
상기 와이어(640)는 진동부(500)와 본체(600) 사이의 스파이럴 스프링(650)에 일부분이 감겨 있고, 상기 스파이럴 스프링(650)은 내부 스프링을 이용하여 와이어(640)의 감긴 길이를 조정할 수 있으므로, 상기 본체(600)를 사용자의 상체나 허리띠, 바지 주머니 등 다양한 곳에 위치시킬 수 있다.
그리고 상기 본체(600)에는 스마트 인공후두기(100)의 상태를 시각적으로 확인할 수 있는 LED 표시등(620)과 장치를 온/오프시키는 전원스위치(630)가 각각 장착되고, 내부에는 각종 제어부 구성 회로와 전원장치 등이 장착된다.
여기서, 상기 본체(600)의 내부에 장착되는 각종 제어부 구성 회로와 전원장치는 환경 및 목적 등에 공지된 구성을 택일하고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 어댑터(300)에는 위치를 조절할 수 있도록 상기 어댑터(300)의 내부에 레일(710)이 관통장착되고, 상기 레일(710)의 양측 끝단에는 연결포트(720)가 장착되며, 상기 연결포트(720)에는 목걸이(730), 이어클램프(740), 넥밴드(750)가 단독 또는 조합하여 연결된다.
여기서, 상기 연결 포트(720)와 연결 포트(720)의 사이에 위치하는 레일(710)은 진동부(500)를 후두 부위에 적절한 위치에 배치될 수 있도록 가이드 해주는 도구이다.
여기서, 상기 레일(710)은 수평 또는 수직방향으로 위치 변경이 용이하도록 원형 형상으로 형성되는 것이 효과적이다.
이때, 상기 레일(710)은 도시된 도 4(a)와 같이 상하 및 길이방향으로 간격을 두고 위치 고정홈(712)이 형성되고, 상기 어댑터(300)의 일 측 또는 양측에는 위치 고정구(714)가 장착된다.
즉, 상기 어댑터(300)는 일 측 또는 양측에 장착되는 위치 고정구(714)를 구성하는 스프링(714a)의 탄성을 이용하여 위치 고정부재(714b)가 시소운동하여 상기 위치 고정부재(714b)의 끝단이 위치 고정홈(712)에 고정되게 된다.
보충설명하면, 상기 위치 고정구(714)는 사용자가 위치 고정부재(714b)를 잡고 어댑터(300)의 위치를 상하 또는 좌우로 이동시킨 후, 지정하고자 하는 위치에서 위치 고정부재(714b)를 놓음으로써 스프링(714a)의 탄성에 의하여, 상기 어댑터(300)의 위치를 고정하게 된다.
그리고 상기 목걸이(730)는 소정의 길이를 가지며 사용자가 스마트 인공후두기(200)를 휴대하기 위해 목에 걸 수 있도록 하는 도구이다.
또한, 상기 이어클램프(740)는 탄성 있는 플라스틱 형태이며, 귀에 걸어주어 후두기 진동부(500)를 사용자의 후두 부위에 위치시키기 위한 도구이다.
여기서, 상기 이어클램프(740)는 진동부(500)에 수직 방향(턱 방향)에 힘이 가해지도록 한다.
또한, 상기 넥밴드(750)는 탄성 있는 고무밴드 형태이며, 목에 둘러주어 후두기의 진동부(500)를 사용자의 후두 부위에 위치시키기 위한 도구이다.
여기서, 상기 넥밴드(750)는 진동부(500)에 수평방향(목 방향)에 힘이 가해지도록 한다.
또한, 상기 넥밴드(750)와 이어클램프(740)는 연결 포트(720)에 탈·부착되며, 사용자는 목적에 따라 두 장치를 모두 사용하거나 하나의 장치만을 사용할 수 있도록 한다.
다음으로, 도시된 도 3의 스마트 인공후두기(100)는 제어부(400)와 진동부(500)가 일체로 패키징될 수 있도록, 상기 제어부(400)와 진동부(500)는 단일 보드로 패키징된다.
즉, 상기 스마트 인공후두기(100)는 어댑터(300)에 본체(600)를 일체로 구성하여, 장치의 전체적인 크기를 줄이면서도 소지가 용이하도록 한 장점을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 스마트 인공후두기(100)를 구성하는 어댑터(300)에는 위치를 조절할 수 있도록 상기 어댑터(300)의 내부에 레일(710)이 관통장착되고, 상기 레일(710)의 양측 끝단에는 연결포트(720)가 장착되며, 상기 연결포트(720)에는 목걸이(730), 이어클램프(740), 넥밴드(750)가 단독 또는 조합하여 연결된다.
이때, 상기 레일(710), 연결포트(720), 목걸이(730), 이어클램프(740), 넥밴드(750)는 상기의 스마트 인공후두기(100)와 동일하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 어댑터(300)는 수평방향으로 관통형성되고, 중앙에 진동부(500)가 장착되는 장착공간(310)이 형성되며, 상기 장착공간(310)에는 스프링(320)이 장착되고, 하부에는 간격을 두고 코일 제어포트(330)와 어탭더 단자(340)가 장착된다.
즉, 상기 어댑터(300)는 관 형상으로 중앙에 수직방향으로 장착공간(310)을 형성하고, 상기 장착공간(310)에는 스프링(320)을 장착하여, 상기 스프링(320)을 기준으로 양측 하부에는 코일 제어포트(330)와 어탭더 단자(340)가 장착된다.
여기서, 상기 어댑터(300)의 형상은 도시된 도면에 한정되지 않으며 환경 및 목적 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 제어부(400)는 진동부(500)를 구동하기 위한 제어신호를 발생하고, 분실방지 기능 및 외부 제어 단말기(200)로부터 전달된 기타 기능들을 수행한다.
그리고 상기 제어부(400)는 MCU(410), 통신모듈(420), 진동부 제어회로(430), 스피커(440), 거리측정센서(450), 메모리(460), 충전회로(470), 전원(480)을 포함한다.
상기 MCU(410)는 외부 제어 단말기(200)에서 보내는 각종 명령을 통신모듈(420)을 통해 수신하여 각종 후두기 기능을 수행하기 위한 제어 신호를 생성한 후, 진동부 제어회로(430)나 스피커(440)에 전달하거나, 거리측정센서(450)나 충전회로(470)에서 측정된 신호를 수집하여 처리한 후 결과를 통신모듈(420)을 통해 외부 제어 단말기(200)로 보낸다.
이때, 상기 거리측정센서(450)나 충전회로(470)에서 발생하는 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터가 MCU(410)에 포함될 수 있다.
상기 통신모듈(420) 무선통신방식을 이용하여 후두기의 MCU(410)와 외부 제어 단말기(200) 간 데이터를 송수신하며, 블루투스, NFC, 비콘, IrDA, WiFi, ZigBee, BLE, LoRa 등 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다.
상기 진동부 제어회로(430)는 MCU(140)에서 수신한 진동자 제어신호를 진동부(500)의 진동자로 전달하고, 진동부(500)의 진동부 구동센서에서 측정된 아날로그 신호를 증폭하고 필터링하여 상기 MCU(410)로 전달한다.
이때, 상기 진동부 제어회로(430)의 필터링 회로는 진동부의 진동부 구동센서에서 측정된 신호의 고주파 잡음 성분을 제거하기 위한 저역통과 필터와 신호의 offset 성분을 제거하기 위한 고역통과 필터가 포함될 수 있으며, 각 필터의 cutoff 주파수와 차수, 증폭비는 사용자 목적에 따라 다양하게 구성될 수 있도록 구성한다.
상기 스피커(440)는 외부 제어 단말기(200)의 요청 시, 임의의 알림음(부저음 등)을 발생하여, 사용자가 원격지에서 스마트 인공후두기(100)의 위치를 알 수 있도록 한다.
상기 거리측정센서(450)는 스마트 인공후두기(100)와 외부 제어 단말기(200)의 이격 거리를 측정하기 위해 사용되며, 초음파 센서, 적외선 센서, Lidar 등 두 장치간 거리를 직접 측정하는 방식과 블루투스, 비콘, WiFi 등 두 장치 간 통신연결 강도를 통해 거리를 추정할 수 있는 방식이 적용될 수 있다. 본원발명에서 상기 거리측정센서(450)는 사용자의 목적에 맞게 다양한 방식이 적용될 수 있도록 한다.
이때, 상기 통신연결 강도를 이용한 방식은 송신 모듈과 수신 모듈이 pairing(연결)되어 있을 때 적용 가능하므로, 송신 모듈은 후두기의 거리측정센서(450)에 포함되며, 수신 모듈은 외부 제어 단말기(200)에 포함되도록 구성한다.
여기에서 통신모듈(420)이 외부 제어 단말기(200)에 포함되었을 경우(예를 들어 후두기와 제어단말 간 블루투스 통신으로 연결됨) 거리측정센서(450)는 스마트 인공후두기(100)의 제어부(400)에 포함된 통신모듈을 사용할 수 있다.
또한, 예시된 방법을 이용하여 두 장치 간 이격 거리를 측정하는 과정은 공지 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 메모리(460)는 스마트 인공후두기(100) 사용 중 발생하는 각종 데이터를 저장하고, 외부 제어 단말기(200) 요청 시 저장된 데이터를 불러와서 MCU(410)로 전달한다.
또한, 상기 메모리(460)는 외부 제어 단말기(200)로부터 수신한 스마트 인공후두기(100) 음색, 음량 모드의 최종 모드를 저장하여, 스마트 인공후두기(100) 전원이 ON되었을 때, 해당 모드로 동작될 수 있게 한다.
상기 충전회로(470)는 USB 형태의 커넥터(마이크로, 미니 등 포함)나 DC 어댑터 등을 통해 충전 가능하도록 하며, 적용되는 전원 용량이나 형식에 맞게 다양한 회로가 구성될 수 있다.
또한, 상기 충전회로(470)는 전원의 잔류용량을 측정하여 MCU(410)로 전달하기 위한 전원 잔류용량 측정회로를 더 포함할 수 있다.
상기 전원(480)은 외부 전원을 통해 충전 가능한 충전지가 사용되며, Li-Ion, NiMH, NiCd, Li-polymer 등 다양한 충전식 배터리가 사용될 수 있다.
상기 진동부(500)는 도시된 도 6 및 7과 같이, 어댑터(510), 진동자(520), 진동부 케이스(530), 진동부 구동센서(540), 진동판(550), 링(560)을 포함한다.
즉, 상기 진동부(500)는 어댑터(300)에 장착되고, 상기 진동자(520)를 구동하여, 상기 진동판(550)을 타격함으로써 진동음을 발생하게 된다.
좀 더 보충설명하면, 상기 진동부(500)는 어댑터(300)에 장착되고, 상기 진동부(500)와 어댑터(300)의 사이에는 스프링(320)이 위치하고, 코일 제어를 위한 진동부 제어 신호는 코일 제어포트(330)를 통해 코일(523)로 전달된다.
상기 어댑터(300)는 진동자(520), 진동부 케이스(530), 진동부 구동센서(540), 진동판(550), 링(560)이 조립된 진동부(500)를 어댑터(300)에 장착시키게 된다.
이때, 상기 어댑터(300)는 나사 형태나 끈 등의 수단으로 조여주는 형태 등으로 형성되는 고정자(350)를 통해 레일(710)에 고정된다.
상기 진동자(520)는 진동 제어판(521), 타격 로드(522), 코일(523), 자석(524)로 구성되고, 상기 코일(523)과 자석(524)로 구성된 일반적인 솔레노이드 동작 메커니즘에 의해 동작된다.
즉, 상기 진동자(520)는 타격 로드(522)와 코일(523)이 감긴 구조물 내측에 자석(524)이 위치하고, 상기 타격 로드(522)의 상단에는 진동 제어판(521)이 위치하게 된다.
여기서, 상기 솔레노이드 동작 매커니즘은 공지된 기술로써 별도의 설명은 생략하기로 한다.
그리고 상기 진동 제어판(521)은 코일(523)에 전류가 흐를 때, 상기 코일(523)이 자석(524)으로부터 이격되는 거리를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 구조물로 부드러운 재질로 구성된다.
또한, 상기 진동자(520)의 구동 제어는 사용자가 목에 위치한 진동부(500)를 턱으로 지그시 눌러줌으로써 일정 힘 이상이 가해지는 동안 진동부(500)가 구동되도록 하며, 턱을 상기 진동부(500)에서 떨어트리거나 살짝 터치하는 정도의 약한 힘으로 눌러주는 동안에는 진동부(500)가 구동되지 않도록 구성된다.
기존 방식은 한 손으로 장치를 잡고 직접 목에 접촉하여 진동부를 구동시키나, 본 발명에서의 방식은 손대신 간단히 얼굴을 움직이는 행동으로 진동부(500)의 구동 제어가 가능하므로 사용자 편의성이 증가한다는 장점이 있다.
또한, 상기 진동부(500)가 상시 진동될 경우, 피부와 접촉이 떨어지거나 약한 상태에서는 진동음이 잡음이 되지만, 본 발명은 사용자가 원하는 동안만 진동음이 발생하여 후두기 사용 중 잡음을 효과적으로 감소할 수 있다는 장점이 있다.
이때, 진동부 구동센서(540)는 턱이 진동부(500)를 눌러주는 압력을 측정할 수 있는 압력센서나 정전식 터치센서, 또는 턱이 진동부를 눌러주는 강도에 따라 길이나 형상이 변하는 스트레인게이지 등이 다양하게 사용될 수 있다.
사용자는 진동자 구동을 위해 센서의 임계치(T)를 설정하고, 지속적으로 센서에서 측정된 값과 비교한 후, 임계치 이상의 값이 측정되었을 때에만 진동자 제어 신호를 진동자로 전달하고, 임계치 미만의 값이 측정되었을 때에는 동작하지 않는다.
이때, 임계치는 낮게 설정할 경우 진동부(500)를 살짝만 눌러 주어도 동작하므로 잡음이 많을 수 있고, 임계치를 높게 설정할 경우 강한 힘으로 눌러주어야 하므로 반응이 늦을 수 있기 때문에 사용자가 적절하게 설정할 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 진동부(500)의 구동을 제어하기 위한 진동자 제어신호는, 상기 진동자(510)는 MCU(410)에서 발생한 펄스 신호의 주기(Period)와 듀티비(Duty ratio)를 조절하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 통해 동작이 제어된다.
음색은 펄스의 주기 조절을 통해 가변하며, 주기가 짧을수록 단위 시간당 더 많은 횟수로 진동판 가격이 가능하므로, 높은 주파수의 음색으로 발성이 가능하다.
음량은 펄스의 듀티비와 관련이 있으며, 듀티비가 클수록 단위시간당 진동자에 가해지는 힘이 커져 큰 음량으로 발성이 가능하다.
여기서, 상기 MCU(410)는 외부 제어 단말기(200)로부터 수신한 음색/음량 모드에 따라 펄스 신호의 주기와 듀티비를 조절하여 진동자 제어신호를 생성한 후 진동부 제어회로(430)를 통해 진동자(510)에 전달한다.
상기 진동부 케이스(530) 상단에는 진동부 구동센서(540)가 장착된다. 상기 진동부 구동센서(540)들은 턱 등이 진동부(500)에 가해지는 힘을 측정하여 MCU(410)에 전달하여 진동부(500)의 구동 여부를 판단한다.
그리고 상기 진동부 케이스(530)의 하단에는 코일(532)를 구동을 위한 단자 한 쌍이 노출된다.
이때, 상기 진동부 구동센서(540)는 복수 개의 압력센서로 구성되고, 힘을 측정하는 방법은 복수개의 압력센서에서 측정된 값의 평균을 계산한다.
이를 좀 더 보충설명하면, 상기 진동부 구동센서(540)는 복수개의 압력센서에서 얻은 값의 평균을 사용함으로써, 사용자가 진동부(500)의 어느 부분을 눌러도 상기 진동부(500)가 구동될 수 있도록 하여 사용자의 다양한 인체 구조 특징에 관계 없이 용이하게 스마트 인공후두기(100)가 구동될 수 있도록 한다.
또한, 발성음은 진동판(550)의 재질에 따라 음성주파수 대역이 다양하기 때문에 진동판(550) 교체가 용이하도록 진동부 케이스(530)와 진동판(550)의 결합은 링(560) 형태의 구조물을 사용한다.
더불어, 상기 진동판(550) 구동 중 타격 로드(522)가 진동판(550)을 타격하여 진동음이 발생하는데, 상기 진동판(550)의 떨림에 방해가 되지 않고, 상기 진동판(550)이 진동부 케이스(530)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 링(560)은 실리콘이나 고탄성 스폰지 등의 부드러운 재질로 형성된다.
여기에서 상기 진동판(550)은 사용자의 목적에 맞게 아세탈이나 아크릴 등 다양한 소재가 사용될 수 있다.
그리고 상기와 같이 구성되는 진동부(500)는 도시된 도 8(a) 내지 8(c)와 같이 구동하게 된다.
먼저, 도시된 도 8(a)은 사용자가 진동부(500)를 누르지 않는 동안의 진동부(500)의 상태를 나타낸 것이다.
이때, 상기 진동부 케이스(530)의 코일 단자와 어댑터 단자(340)가 open되어 진동부 제어신호가 코일로 전달되지 않아 진동부(500)가 구동되지 않는다.
그리고 도시된 도 8(b) 및 8(c)는 사용자가 턱 등으로 진동부(500)를 누른 상태를 나타낸 것이다.
이때, 상기 진동부 케이스(500)의 코일 단자와 어댑터 단자(340)가 연결(Short)되어 진동부 제어신호가 코일(532)로 전달되어 펄스 신호에 따라 코일(532)이 상하 운동하게 된다.
구체적으로, 도 8(b)는 펄스의 ground(혹은 (-)) 신호가 가해졌을 때로, 코일(532)에 전류가 흐르지 않아 코일(532)이 하단에 위치한다. 도 8(c)는 펄스의 (+) 신호가 가해졌을 때로, 코일(532)에 전류가 흘러 코일(532)이 상단으로 이동하여 진동판(550)을 가격하여 진동음이 발생하게 된다.
다음으로, 상기 진동부(500)는 도시된 도 10 또는 11과 같이 실시될 수 있다.
먼저, 도시된 도 10의 진동부(500)는 진동부 케이스(530)가 상·하부 케이스(534, 535)로 분리구성되고, 상기 상·하부 케이스(534, 535)의 사이에는 일정 거리를 이격하기 위한 복수개의 스프링(536)이 장착되는 예를 나타낸 것이다.
즉, 사용자가 진동부 케이스(530)의 상단을 턱 등으로 눌러 주면 상기 스프링(536)에 압력이 가해져 두 부품 간 이격거리가 줄어들게 된다.
이때, 상기 진동부 케이스(530)를 임의의 힘 이상으로 누르고 있으면, 푸시 스위치(536)가 ON되어 진동부(500)가 작동되고, 힘이 약해져서 진동부 케이스(530) 상단이 원래의 위치로 돌아가면 푸시 스위치(536)가 OFF되어 진동부(500)의 작동이 멈추게 된다.
여기에서 스위치는 푸시 스위치(536)를 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 사용자 목적에 따라 터치스위치, 토글 스위치 등 다양한 스위치가 사용될 수 있다.
또한, 상기 스프링(536)을 대신하여 두 부품 간 이격거리를 측정할 수 있는 스트레인게이지 등의 부품이 사용될 수 있다.
다음으로, 도시된 도 11의 진동부(500)는 진동부 구동센서(540)가 압력센서뿐만 아니라 에어튜브(537), 트랜스듀서(538), 센서를 이용하여 구성될 수 있는 예를 나타낸 것이다.
여기서, 상기 에어튜브(537)는 진동부 케이스(530)의 상단에 위치되며, 일부분이 외부로 노출된다.
즉, 사용자가 에어튜브(537)의 일정 부분을 눌러주면 공기분포(압력) 변화에 따라 막대 형태의 트랜스듀서(538)로 전달되며, 이는 진동부 케이스(530)의 내부에 위치한 센서로 전달된다.
이때, 상기 센서는 진동부 케이스(530)의 내부에 복수개가 설치될 수 있으며, 복수개 센서로부터 평균을 측정하여 진동부 구동 여부를 판단한다.
다음으로, 본원발명의 또 다른 특징인 스마트 인공후두기의 제어방법은 도시된 도 12와 같이, 외부 제어 단말기에 스마트 인공후두기의 앱을 설치하는 앱 설치단계, 상기 앱을 실행시킨 후 스마트 인공후두기를 검색하는 장치 검색단계, 상기 스마트 인공후두기의 검색 후, 무선통신을 통해 음색 또는 음량, 위치알람음, 종료 버튼 중 어느 하나를 선택하는 기능 선택단계;를 포함한다.
여기서, 상기 장치 검색단계에서 스마트 인공후두기의 미검색시 외부 단말기는 분실 알람을 발생하고, 상기 스마트 인공후두기의 검색 후에는 앱이 종료된다.
그리고 상기 기능 선택단계에서 음색 또는 음량 버튼을 선택하면, 설정시간과 누름시간을 대비하여 누름시간이 설정시간보다 길면 음색 또는 음량은 저장되고, 누름시간이 설정시간보다 짧으면 설정값을 스마트 인공후두기에 전달하고, 확인버튼의 온/오프에 따라 명령수행 진행된다.
또한, 상기 기능 선택단계에서 위치알림음을 선택하면, 상기 스마트 인공후두기에 명령신호를 전달하게 된다.
또한, 상기 기능 선택단계에서 종료버튼을 선택하면, 상기 스마트 인공후두기와 외부 제어 단말기는 통신연결 해제되고 앱은 종료된다.
구체적으로 살펴보면, 도시된 도 13은 스마트 인공후두기(100) 제어를 위해 외부 제어 단말기(200)에서 사용되는 인터페이스 앱의 GUI(Graphic User Interface) 구성 예시이다.
상기 앱은 스마트 인공후두기(100) 제어부(400)의 충전회로(470)에서 측정된 전원 잔류용량 정보를 전달받아, 잔류용량에 따라 'Battery' LED 표시등(620)에 표시한다.
그리고 앱은 스마트 인공후두기(100)와 외부 제어 단말기(200) 간 통신 연결상태를 감지하여 연결상태를 'Connected?' LED 표시등(620)에 표시한다. 만약, 장치 간 연결이 끊어지면 앱의 '분실'창의 색을 변화시키고, 외부 제어 단말기(200)에서 진동이나 알림음을 발생하여 사용자가 분실발생을 알 수 있도록 한다.
그리고 앱은 사용자가 원하는 음색과 음량을 설정할 수 있도록 한다. ‘모드(세기) 1/2/…/N’ 버튼은 사용자가 저장한 모드(세기)를 스마트 인공후두기로 전달하기 위한 것이며, ‘수동모드(세기)’ 버튼은 하단 슬라이드에서 설정된 값을 바로 인공후두기로 전달하기 위한 버튼이다.
사용자는 ‘모드(세기) 1/2/…/N’ 버튼을 이용하여 사용자가 원하는 음색을 저장할 수 있는데 동작 시나리오는 다음과 같다.
① 하단 슬라이드 바를 이동한 후 ‘수동모드’(‘수동세기’) 버튼을 선택하여 스마트 인공후두기를 동작시켜 성능을 체크한다.
② 원하는 값이 설정되었을 경우, ‘모드 1/2/…/N’(‘세기 1/2/…/N’) 버튼 중 원하는 버튼을 길게 눌러 값을 저장한다. 이때, 버튼이 임의이 시간 이상 지속 눌러졌을 경우 해당 값을 저장한다.
③‘모드 1/2/…/N’(‘세기 1/2/…/N’) 버튼을 짧게 1회 눌렀을 때에는 저장된 값이 스마트 인공후두기로 전달된다.
그리고 앱은 '위치알림' 버튼을 이용하여 스마트 인공후두기의 위치알림 기능을 동작시킬 수 있다.
다음으로, 도시된 도 14a는 위치 알림 기능에 대한 예시이며, 도 14b는 분실알림 기능에 대한 예시이다.
도 14a처럼 외부 제어 단말기(200)과 스마트 인공후두기(100)가 통신 연결된 상태에서, 외부 제어 단말기(200)가 스마트 인공후두기(100)에 위치 알림 명령을 송신하면, 상기 스마트 인공후두기(100)는 통신모듈(420)을 통해 이를 수신하여 MCU(410)로 전달하고, 상기 MCU(410)는 위치알림음 발생 신호를 생성하여 스피커(440)에서 알림음을 출력하도록 한다.
이때, 위치알림음 발생 신호는 스피커(440)를 동작시킬 수 있는 일정크기 이상의 전압(혹은 전류)를 의미한다.
도 14b는 상기 외부 제어 단말기(200)와 스마트 인공후두기(100)가 통신연결 범위를 벗어나 통신이 끊어진 상태로, 외부 제어 단말기(200)는 스마트 인공후두기(100)와 통신연결 상태를 지속 모니터링하다가 연결이 끊어지면, 상기 외부 제어 단말기(200)에서 진동이나 알림음을 발생하여 사용자가 분실을 알 수 있도록 한다.
여기에서, 위치알림 기능과 분실알림 기능은 스마트 인공후두기(100)의 전원이 켜져 있고, 외부 제어 단말기(200)에서 인터페이스 앱이 실행되고 있는 상태에서 동작 가능하다.
만약 상기 스마트 인공후두기(100) 전원이 켜져 있으나 앱이 실행되지 않을 경우에는, 스마트 인공후두기(100)는 전원이 ON 되었을 때 최종 설정된 음색/음량 모드로 단독 동작되며, 이때에는 위치알림 기능 및 분실알림 기능 동작이 불가하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제어 단말기 200 : 후두기
220 : 본체 222 : LED 표시등
224 : 전원스위치 240 : 기능부
241 : 목걸이 242 : 넥밴드
243 : 이어클램프 244 : 와이어
245 : 연결 포트 246 : 레일
247 : 고정자 300 : 제어부
310 : MCU 320 : 통신모듈
330 : 진동부 제어회로 340 : 스피커
350 : 거리측정센서 360 : 메모리
370 : 충전회로 380 : 전원
400 : 진동부 410 : 어댑터
420 : 진동자 421 : 진동 제어판
422 : 타격 로드 423 : 코일
424 : 자석 430 : 진동부 케이스
440 : 진동부 구동센서 450 : 진동판
460 : 링

Claims (19)

  1. 진동부를 구동하기 위한 제어신호를 발생하고 각종 기능을 수행하는 제어부;
    상기 제어부의 신호에 따라 진동자를 구동하여 진동판을 타격하여 진동을 발생하는 진동부; 및
    상기 제어부와 진동부가 장착되는 어댑터;를 포함하는 스마트 인공후두기.
  2. 제1항에 있어서,
    외부에서 상기 제어부에 각종 기능 신호를 전달하는 외부 제어 단말기가 더 포함되는 것인 스마트 인공후두기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터와 간격을 두고 내부에 배터리가 구비되는 본체가 더 장착되되,
    상기 어댑터에는 진동부가 장착되고, 상기 본체에는 제어부가 장착되며, 상기 본체와 어댑터는 유선을 통해 연결되는 것인 스마트 인공후두기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터의 내부에 레일이 관통장착되고, 상기 레일의 양측 끝단에는 연결포트가 장착되며, 상기 연결포트에는 목걸이, 이어클램프, 넥밴드가 단독 또는 조합하여 연결되는 것인 스마트 인공후두기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레일에는 상하 및 길이방향으로 간격을 두고 위치 고정홈이 형성되고,
    상기 어댑터의 일 측 또는 양측에는 스프링의 탄성을 이용하여 위치 고정부재가 시소운동하여 상기 위치 고정부재의 끝단이 위치 고정홈에 고정되는 위치 고정구가 장착되는 것인 스마트 인공후두기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터는 수평방향으로 관통형성되고, 중앙에는 진동부가 장착되는 장착공간이 형성되며, 상기 장착공간에는 스프링이 장착되고, 하부에는 간격을 두고 코일 제어포트와 어탭더 단자가 장착되는 것인 스마트 인공후두기.
  7. 제1 또는 6항에 있어서, 상기 진동부는,
    상기 어댑터의 장착공간에 장착되고, 상기 코일 제어포트와 어댑터 단자와 대응하는 위치에는 코일 단자가 장착되는 진동부 케이스;
    상기 진동부 케이스의 내부에 장착되고, 진동부 제어판, 타격로드, 코일, 자석로 구성되는 진동자; 및
    상기 진동부 케이스의 상부 내면에 장착되고 진동음을 발생하는 진동판;을 포함하는 것인 스마트 인공후두기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진동부 케이스의 상부에는 가해지는 힘을 측정하는 진동부 구동센서가 더 포함되고,
    상기 진동부에는 제어부를 구성하는 MCU에서 수신한 진동자 제어신호를 진동자에 전달하고, 상기 진동부 구동센서에서 측정된 신호를 증폭하고 필터링하여 상기 MCU에 전달하는 진동부 제어회로;가 더 포함되는 것인 스마트 인공후두기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진동부는 진동부 구동센서를 대신하여,
    상기 진동부 케이스의 상단에 장착되는 에어튜브, 상기 에어튜브의 작동시 연동작동하여 공기압력변화를 표시하는 트랜스듀서, 상기 트랜스듀서의 변화를 표시하는 센서로 구성되는 것인 스마트 인공후두기.
  10. 제7항에 있어서, 상기 진동 케이스는,
    상부와 하부로 분리구성되는 상·하부 케이스;
    상기 상·하부 케이스가 맞닿는 부분에 장착되는 복수개의 스위치; 및
    상기 상·하부 케이스가 맞닿는 부분에 장착되고 간격을 유지시켜주는 복수개의 스프링;을 포함하는 것인 스마트 인공후두기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    각종 명령을 수신하고 후두기에 기능 수행신호를 전달하는 MCU;
    무선통신방식을 이용하여 상기 MCU와 외부 제어 단말기 간 데이터를 송수신하는 통신모듈;
    각종 데이터를 저장하고 외부 제어 단말기의 요청시 저장된 데이터를 MCU에 전달하는 메모리;
    알림음을 발생하는 스피커;
    상기 MCU, 통신모듈, 메모리, 스피커에 동력을 공급하는 전원; 및
    USB 형태의 커넥터 또는 DC 어댑터로 구성되고 전원 용량이나 형식에 맞춰 전원을 공급하는 충전회로;를 포함하는 것인 스마트 인공후두기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 MCU에는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터가 더 포함되는 것인 스마트 인공후두기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부에는 어댑터와 외부 제어 단말기의 이격 거리를 측정할 수 있도록 거리측정센서가 더 포함되는 것인 스마트 인공후두기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 어댑터에는 송신 모듈이 구성되고, 외부 제어 단말기에는 수신 모듈이 구성되는 것인 스마트 인공후두기.
  15. 외부 제어 단말기에 스마트 인공후두기의 앱을 설치하는 앱 설치단계;
    상기 앱을 실행시킨 후 스마트 인공후두기를 검색하는 장치 검색단계;
    상기 스마트 인공후두기의 검색 후, 무선통신을 통해 음색 또는 음량, 위치알람음, 종료 버튼 중 어느 하나를 선택하는 기능 선택단계;를 포함하는 것인 스마트 인공후두기의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 장치 검색단계에서 스마트 인공후두기의 미검색시 외부 단말기는 분실 알람을 발생하고, 상기 스마트 인공후두기의 검색 후에는 앱이 종료되는 것인 스마트 인공후두기의 제어방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기능 선택단계에서 음색 또는 음량 버튼을 선택하면,
    설정시간과 누름시간을 대비하여 누름시간이 설정시간보다 길면 음색 또는 음량은 저장되고, 누름시간이 설정시간보다 짧으면 설정값을 스마트 인공후두기에 전달하고, 확인버튼의 온/오프에 따라 명령수행 진행되는 것인 스마트 인공후두기의 제어방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 기능 선택단계에서 위치알림음을 선택하면,
    상기 스마트 인공후두기에 명령신호를 전달하는 것인 스마트 인공후두기의 제어방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 기능 선택단계에서 종료버튼을 선택하면,
    상기 스마트 인공후두기와 외부 제어 단말기는 통신연결 해제되고 앱은 종료되는 것인 스마트 인공후두기의 제어방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116778888A (zh) * 2023-08-21 2023-09-19 山东鲁南数据科技股份有限公司 一种仿生发音装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4292472A (en) 1979-08-29 1981-09-29 Lennox Thomas M Electronic artificial larynx
JP2001112082A (ja) * 1999-10-05 2001-04-20 Sanyo Electric Co Ltd ストラップアダプター
US6735315B1 (en) 1997-09-08 2004-05-11 Densi, Inc. Electric artificial larynx
JP2005150884A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Yuji Hosoi 電気人工喉頭
US7212639B1 (en) * 1999-12-30 2007-05-01 The Charles Stark Draper Laboratory Electro-larynx
JP2008227603A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Tatsu Ifukube 電気式人工喉頭
KR20120034395A (ko) 2010-10-01 2012-04-12 한샘뭇씀 주식회사 인공후두장치
KR101663375B1 (ko) * 2014-10-07 2016-10-06 엘지전자 주식회사 웨어러블 장치, 이동 단말기 및 시스템

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4292472A (en) 1979-08-29 1981-09-29 Lennox Thomas M Electronic artificial larynx
US6735315B1 (en) 1997-09-08 2004-05-11 Densi, Inc. Electric artificial larynx
JP2001112082A (ja) * 1999-10-05 2001-04-20 Sanyo Electric Co Ltd ストラップアダプター
US7212639B1 (en) * 1999-12-30 2007-05-01 The Charles Stark Draper Laboratory Electro-larynx
JP2005150884A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Yuji Hosoi 電気人工喉頭
JP2008227603A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Tatsu Ifukube 電気式人工喉頭
KR20120034395A (ko) 2010-10-01 2012-04-12 한샘뭇씀 주식회사 인공후두장치
KR101663375B1 (ko) * 2014-10-07 2016-10-06 엘지전자 주식회사 웨어러블 장치, 이동 단말기 및 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116778888A (zh) * 2023-08-21 2023-09-19 山东鲁南数据科技股份有限公司 一种仿生发音装置
CN116778888B (zh) * 2023-08-21 2023-11-21 山东鲁南数据科技股份有限公司 一种仿生发音装置

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