KR20230047681A

KR20230047681A - 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치

Info

Publication number: KR20230047681A
Application number: KR1020210130804A
Authority: KR
Inventors: 이일권
Original assignee: 주식회사 청우메디칼
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-04-10
Also published as: KR102560173B1

Abstract

본 발명은 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치를 개시한다. 이러한 본 발명은 전원 온/오프와 기능 구현을 위한 스위치를 하나로 통합 구성한 것이고, 이에 따라 입력장치인 스위치 개수를 줄이면서 소형화 및 경량화를 통해 착용시의 불편함을 개선하며, 착용자인 어린이의 조작 편리성을 높이면서, 가변전압인 배터리 전원을 전압조정 IC에 인가하여 제품 내부에서 필요한 안정된 일정한 전압을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

Description

단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치 {Control device for growth plate complex stimulator with single input switch}

본 발명은 어린이 성장 발육을 촉진하는 복합 자극기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전원 온/오프와 기능 제어가 하나의 입력 스위치를 통해 복합적이고도 순차적으로 이루어질 수 있도록 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 성장판(Physeal plate)은 팔다리뼈에서 길이 성장이 일어나는 부분으로서, 뼈의 양쪽 끝에 위치해 있고, 뼈와 뼈 사이에 연골 조직이 끼어있는 형태로 되어 있다.

태아 때에는 팔다리뼈가 모두 연골로 되어 있고, 태아가 성장하면서 연골의 한가운데 부분이 뼈로 바뀌면서 양쪽 끝으로 점차 퍼져나가게 되는데 이 부분을 일차골화중심이라고 한다.

또한, 팔다리 뼈의 양쪽 끝에 아직 뼈로 바뀌지 않은 연골 부위에 자체적으로 또 뼈로 바뀌는 부분이 나타나는데 이를 이차 골화중심이라고 한다.

이렇게 성장판에 위치한 연골세포들이 활발한 세포분열을 함과 동시에 뼈의 가운데와 양쪽 끝에서 연골이 뼈로 점차 바뀌고 그 사이에 남은 연골 부분이 성장판이 되며 그러다가 사춘기가 지나면서 성장판도 모두 뼈로 바뀌게 되어 길이 성장이 끝나게 되는 것이다.

최근 연구결과에 의하면, 이러한 성장판에 위치한 연골세포들의 세포분열에 영향을 미치는 인자는 유전적 소인, 영양분, 호르몬, 운동, 기계적 자극 등이 있고, 이 중에서 특히 후천적 영향 인자에 의한 성장 정도가 70% 이상 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 태아가 청소년기로 성장해 가면서 충분한 영양 공급, 적당한 운동 및 기계적 자극을 제공하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 키의 성장과 관련성이 높은 다리뼈의 성장판 자극을 위해 종래에는 등록특허공보 제10-2050722호에서와 같이 광조사에 의한 성장판 자극기가 개시되기도 하였다.

상기 선등록특허는 대퇴골과 경골의 접속 부위에 위치한 성장판을 600내지 900nm의 특정한 파장으로 자극하는 구조를 기본으로 무릎 뒤 혈관을 자극함과 동시에 및/또는 진동 자극이 이루어지도록 하는 것이다.

그러나, 상기의 선등록특허는 어린이가 무릎에 착용시 어린이가 감당할 만한 무게를 유지해야 하지만 자극기를 이루는 헤드폰 구조물에 전원 스위치와 여러개의 기능 스위치가 별도로 구성되어 있는 관계로, 소형화와 경량화의 장애 요인으로 작용하고 있고, 더욱이 어린이가 조작하기에 복잡한 제어 구조를 가진 것이다.

등록특허공보 제10-2050722호(공고일 2020.01.08.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전원 온/오프와 기능 구현을 위한 스위치를 하나로 통합 구성함으로써, 입력장치인 스위치 개수를 줄이고, 소형화 및 경량화를 통해 착용시의 불편함을 개선함은 물론 착용자인 어린이의 조작 편리성을 높일 수 있도록 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치를 제공하려는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 가변전압인 배터리 전원(VSW)을 전압조정 IC에 인가하여 제품 내부에서 필요한 안정된 일정한 전압을 얻을 수 있도록 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 과제 해결 수단인 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치는, 성장 발육 촉진을 위한 어린이의 성장판 자극 부위에 착용되는 자극기 본체의 외주면에 형성된 것으로, 누름 회수에 따라 전원 온 또는 오프 기능과 성장판 자극 부위를 자극하기 위한 적어도 하나 이상의 기능을 구현시키는 입력신호를 순차적으로 출력하는 하나의 스위치; 및, 상기 자극기 본체의 내부에 마련되는 제어기판에 형성되면서 상기 스위치와 회로적으로 연결된 것으로, 상기 스위치에서 순차적으로 출력되는 입력신호에 따라 상기 전원 온 또는 오프 기능과 적어도 하나 이상의 기능을 순차적으로 구현시키는 제어신호(PWR_EN, VBUS-DET)를 출력하는 제어부; 를 포함하는 것이다.

또한, 상기 제어기판에는 상기 스위치와 상기 제어부를 연결하는 것으로, 상기 스위치의 누름 회수와 누름 시간을 인식한 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)를 상기 제어부의 입력단으로 출력하는 스위치 누름 인식부가 연결되는 것이다.

또한, 상기 제어기판에는 상기 스위치가 최초 1회 누름의 입력신호가 입력시 배터리 전압(VSW)을 입력단(EN)을 통해 인가받은 후 출력단(OUT)을 통해 상기 제어부에 일정한 구동전압을 출력하는 전압조정 IC가 형성되는 것이다.

또한, 상기 제어부는 상기 전압조정 IC의 출력단(OUT)에서 출력되는 일정한 구동전압이 입력시, 상기 전압조정 IC의 출력단(OUT)에서 일정한 구동전압의 출력레벨이 유지되도록 출력단에서 상기 전압조정 IC의 입력단(EN)에 하이의 제어신호(PWR_EN)를 출력하는 것이다.

또한, 상기 제어부는 상기 스위치 누름 인식부에서 인식되는 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치의 누름 시간을 카운트하고, 카운트되는 상기 누름 시간이 기설정된 시간을 초과시 상기 전압조정 IC의 입력단(EN)에 전원 오프를 위한 로우의 제어신호(PWR_EN)를 출력하는 것이다.

또한, 상기 제어부는 상기 스위치 누름 인식부에서 인식되는 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치가 최초 기준으로 2회의 누름 입력신호가 기설정된 시간을 초과하지 않고 입력시, 성장판 자극 부위를 자극시키기 위한 적어도 하나 이상의 기능을 순차적으로 구현하기 위한 제어신호(VBUS-DET)를 출력하는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 전원 온/오프와 기능 구현을 위한 스위치를 하나로 통합 구성한 것이며, 이를 통해 입력장치인 스위치 개수를 줄이면서 소형화 및 경량화를 통해 착용시의 불편함을 개선하고, 착용자인 어린이의 조작 편리성을 높이는 한편, 가변전압인 배터리 전원을 전압조정 IC에 인가하여 제품 내부에서 필요한 안정된 일정한 전압을 얻을 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치에 대한 개략적인 회로도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치에 대한 개략적인 회로도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치는, 스위치(10), 제어부(20), 및/또는 스위치 누름 인식부(30)와 전압조정 IC(40)를 포함할 수 있는 것이다.

상기 스위치(10)는 하나로서 성장 발육 촉진을 위한 어린이의 성장판 자극 부위에 착용되는 자극기 본체의 외주면에 형성된 것으로, 상기 스위치(10)의 누름 회수에 따라 전원 온 또는 오프 기능과 성장판 자극 부위를 자극하기 위한 적어도 하나 이상의 기능을 복합적이고도 순차적으로 구현하는 입력신호를 차례로 출력하는 것이다.

상기 제어부(20)는 상기 자극기 본체의 내부에 마련되는 제어기판에 형성되면서 상기 스위치(10)와 회로적으로 연결된 것으로, 상기 스위치(10)의 누름 회수로 인해 복합적이고도 순차적으로 출력되는 입력신호에 따라 상기 전원 온 또는 오프 기능과 적어도 하나 이상의 기능을 차례로 구현시키는 제어신호(PWR_EN, VBUS-DET)를 출력단을 통해 출력하는 것이다.

상기 스위치 누름 인식부(30)는 상기 제어기판에 형성되면서 상기 스위치(10)와 상기 제어부(20)를 연결하는 것으로, 상기 스위치(10)의 누름 회수와 누름 시간을 인식한 하이(HIGH) 또는 로우(LOW)의 인식신호(PWR-SW)를 상기 제어부(20)의 입력단으로 출력하는 것이다.

상기 전원조정 IC(40)는 상기 제어기판에 형성되면서 상기 스위치(10)에 의해 최초 1회 누름의 입력신호가 입력시 배터리 전압(VSW)을 입력단(IN)을 통해 인가받은 후 출력단(OUT)을 통해 상기 제어부(20)에 일정한 구동전압(예; 3.3V)를 출력하는 것이다.

이때, 상기 제어부(20)는 상기 전압조정 IC(40)의 출력단(OUT)에서 출력되는 일정한 구동전압(예; 3.3V)이 입력시, 상기 전압조정 IC(40)의 출력단(OUT)에서 일정한 구동전압(예; 3.3V)의 출력레벨이 유지되도록 상기 전압조정 IC(40)의 입력단(EN)에 하이(HIGH)의 제어신호(PWR_EN)를 출력하는 한편, 상기 스위치 누름 인식부(30)에서 인식되는 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치(10)의 누름 시간을 카운트하고 카운트되는 상기 누름 시간이 기설정된 시간(예; 2초) 을 초과시 상기 전압조정 IC(40)의 입력단(EN)에 전원 오프를 위한 로우(LOW)의 제어신호(PWR_EN)를 출력하는 것이다.

여기서, 상기 제어부(20)는 상기 스위치 누름 인식부(30)에서 인식되는 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치(10)가 최초 기준으로 2회의 누름 입력신호가 기설정된 시간(예; 2초)을 초과하지 않고 입력시, 성장판 자극 부위를 자극시키기 위한 적어도 하나 이상의 기능을 순차적으로 구현하기 위한 제어신호(VBUS-DET)를 출력하게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치는 첨부된 도 1에서와 같이, 우선 착용자가 복합 자극기의 본체에 마련되는 하나의 스위치(10)를 최초 1회 누른다.

그러면, 상기 스위치(10)의 최초 1회 누름의 입력신호에 따라 다이오드(D1)와 저항(R1, R2) 및 커패시터(C1)를 통해 전압조정 IC(40)의 입력단(EN)에는 배터리전압(VSW)이 인가되고, 상기 전압조정 IC(40)의 출력단(OUT)에서는 제어부(20)에 구동전압(예; 3.3V)를 공급하게 된다.

그러면, 상기 제어부(20)는 공급되는 상기 구동전압에 의해 기동하게 되면서 출력단에 연결되는 다이오드(D2)를 통해 상기 전압조정 IC(40)의 입력단(EN)에 하이의 제어신호(PWR_EN)을 출력하고, 이에 따라 상기 전압조정 IC(40)의 출력단(OUT)에서는 상기 스위치(10)가 누름에 따른 입력신호가 입력되지 않더라도 구동전압(예; 3.3V)의 출력을 일정하게 유지할 수 있게 되면서, 성장판 복합 자극기의 구동이 대기모드에서 동작모드로 전환될 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 구동전압이 일정하게 유지된 상태로 공급된 이후에 착용자가 상기 스위치(10)를 다시 한번 누르게 되면, 스위칭 소자(Q1)과 저항(R3)를 포함하는 스위치 누름 인식부(30)에서는 우선 상기 스위치(10)의 누름 회수 및 그 누름 시간을 카운트하면서 상기 제어부(20)의 입력단에 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)를 출력하는 것이다.

이때, 상기 스위치 누름 인식부(30)에 의해 카운트되는 누름 회수가 2회이고 그 누름시간이 기설정된 시간(예; 2초) 이내인 경우, 상기 스위치 누름 인식부(30)는 상기 제어부(20)의 입력단에 하이의 인식신호(PWR-SW)를 출력하게 되면서, 상기 제어부(20)는 입력단에 입력되는 하이의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치(10)의 누름 회수와 누름 시간을 인식한 후 착용자의 자극 부위에 자극원을 인가하기 위한 기능을 제어하는 제어신호(VBUS-DET)를 다이오드(D3)를 출력할 수 있게 되는 것이다.

한편, 착용자의 자극 부위에 대한 자극이 종료되면서 복합 자극기에서의 전원 공급을 오프시키고자 착용자가 상기 스위치(10)를 기설정된 시간(예; 2초)을 초과하여 누르고 이를 스위치 누름 인식부(30)가 인식하면서 상기 제어부(20)의 입력단에 로우의 인식신호(PWR-SW)를 출력하면, 상기 제어부(20)의 출력단에서는 상기 전압조정 IC(40)의 입력단(EN)에 로우의 제어신호(PWR_EN)를 출력한다.

그러면, 상기 전압조정 IC(40)는 입력단(EN)에 입력되는 로우의 제어신호(PWR_EN)에 따라 출력단(OUT)에서의 구동전압 출력을 중단하게 되면서, 성장판 복합 자극기의 동작은 이루어지지 않게 되는 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 성장판 복합 자극기 제어장치는 단수로 이루어진 하나의 스위치(10)를 한번 누를 때 전원 온 기능이 이루어지고, 이어서 상기 스이치(10)를 두번째 또는 그 이상으로 누르면 자극원 출력을 위한 적어도 하나 이상의 기능이 순차적으로 작동될 수 있도록 하는 것이며, 이를 통해 성장판 복합 자극기의 본체에 형성되는 스위치의 개수를 줄이도록 함은 물론, 사용자인 어린이의 조작 편의성을 높이고, 부수적으로는 가변전압인 배터리전원(VSW)을 전압조정 IC(40)에 인가하면서 제품 내부에서 필요한 안정된 일정한 구동전압(예; 3.3V)을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

이하, 도 1에서 미설명된 도면부호 C2,C3는 커패시터 소자를 도시한 것이다.

이상에서 본 발명의 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 스위치
20; 제어부
30; 스위치 누름 인식부
40; 전압조정 IC

Claims

성장 발육 촉진을 위한 어린이의 성장판 자극 부위에 착용되는 자극기 본체의 외주면에 형성된 것으로, 누름 회수에 따라 전원 온 또는 오프 기능과 성장판 자극 부위를 자극하기 위한 적어도 하나 이상의 기능을 구현시키는 입력신호를 순차적으로 출력하는 하나의 스위치; 및,
상기 자극기 본체의 내부에 마련되는 제어기판에 형성되면서 상기 스위치와 회로적으로 연결된 것으로, 상기 스위치에서 복합적이고도 순차적으로 출력되는 입력신호에 따라 상기 전원 온 또는 오프 기능과 적어도 하나 이상의 기능을 차례로 구현시키는 제어신호(PWR_EN, VBUS-DET)를 출력하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기판에는 상기 스위치와 상기 제어부를 연결하는 것으로, 상기 스위치의 누름 회수와 누름 시간을 인식한 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)를 상기 제어부의 입력단으로 출력하는 스위치 누름 인식부가 연결되는 것을 특징으로 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어기판에는 상기 스위치가 최초 1회 누름의 입력신호가 입력시 배터리 전압(VSW)을 입력단(EN)을 통해 인가받은 후 출력단(OUT)을 통해 상기 제어부에 일정한 구동전압을 출력하는 전압조정 IC가 형성되는 것을 특징으로 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 전압조정 IC의 출력단(OUT)에서 출력되는 일정한 구동전압이 입력시, 상기 전압조정 IC의 출력단(OUT)에서 일정한 구동전압의 출력레벨이 유지되도록 출력단에서 상기 전압조정 IC의 입력단(EN)에 하이의 제어신호(PWR_EN)를 출력하는 것을 특징으로 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스위치 누름 인식부에서 인식되는 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치의 누름 시간을 카운트하고, 카운트되는 상기 누름 시간이 기설정된 시간을 초과시 상기 전압조정 IC의 입력단(EN)에 전원 오프를 위한 로우의 제어신호(PWR_EN)를 출력하는 것을 특징으로 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스위치 누름 인식부에서 인식되는 하이 또는 로우의 인식신호(PWR-SW)에 따라 상기 스위치가 최초 기준으로 2회의 누름 입력신호가 기설정된 시간을 초과하지 않고 입력시, 성장판 자극 부위를 자극시키기 위한 적어도 하나 이상의 기능을 순차적으로 구현하기 위한 제어신호(VBUS-DET)를 출력하는 것을 특징으로 하는 단일의 입력스위치를 가지는 성장판 복합 자극기의 제어장치.