KR100722217B1 - 기능성 베개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체의 경주부(頸柱部)와 후두부(後頭部)에 저레벨 레이져 요법(Low Level Laser Therapy: LLLT)을 위한 광과 함께 음악요법(Music therapy: MT)을 위한 음악신호와 저주파 음향진동요법(Vibroacoustic Therapy: VAT)을 위한 음파를 복합하여 인가할 수 있도록 만들어진 기능성 베개에 관한 것으로서,

베개 본체(100)와; 상기 베개 본체(100)의 표면에 설치된 발광소자(111)와; 상기 베개 본체(100)에 각각 설치된 MT용 스피커(121) 및 VAT용 트랜스듀서(131)와; 상기 발광소자(111), MT용 스피커(121) 및 VAT용 트랜스듀서(131)에 연결된 전원부(240)와:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하므로,

인체의 후두부와 경부(頸部)에 대하여 저레벨 광학요법, 음악요법 그리고 저주파 진동음향요법을 복합적으로 적용할 수 있도록 함으로서 뇌신경계통의 스트레스 해소, 피로회복, 두통해소, 수면장애등의 해소를 포함한 각종 기능장애의 예방과 치유의 촉진에 적용할 수 있다.

Description

기능성 베개{A FUNCTIONAL PILLOW}

도 1은, 본 발명에 따른 기능성 베개의 구조를 나타내는 도면으로, (a)는 외관 사시도이고, (b)는 내부 투시 사시도이다.

도 2는, 본 발명에 따른 기능성 베개의 구조를 나타내는 도면으로, (a)는 고무튜브가 완전팽창한 경우, (b)는 절반만 팽창한 경우를 나타내는 횡단면도이다.

도 3은, 도 1에서 공명공동의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 4는, 도 1에서 높이 조정용 풍선을 나타내는 사시도이다.

도 5는, 도 1에서 기능성 베개의 LLLT 회로포의 구조를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도이고, (b)는 횡단면도이다.

도 6은, 본 발명에 따른 기능성 베개에서 제어유닛에 대한 블록도이다.

도 7은, 본 발명에 따른 기능성 베개에서 LLLT부에 대한 블록도이다.

도 8은, 본 발명에 따른 기능성 베개에서 MT/VAT부에 대한 블록도이다.

도 9는, 본 발명에 따른 기능성 베개의 사용예를 나타내는 도면으로, (a)는 평면도이고, (b)는 측면도이다.

※ 주요 도면부호의 설명

100: 베개 본체

101: VAT 출력의 공명공동

102: VAT 출력의 출력공

103: 높이조정용 풍선A

104: 높이조정융 풍선B

105: 공기주입 펌프

106: 베개 본체의 밑판

107: LLLT용 발광소자 회로포

111: LLLT용 발광소자

112: 온도센서

121: MT용 스피커

131: VAT용 트랜스듀서

200: 제어 유닛

210: LLLT 제어부

220: MT/VAT 제어부

230: 마이크로프로세서

240: 전원부

본 발명은 기능성 베개에 관한 것으로서, 특히 후두부와 경부(頸部)에 저레벨 광학요법 (Low Level Light Therapy:LLLT), 음악요법(Music Therapy:MT)과 진동 음향요법(Vibroacoustic Therapy:VAT)을 적용 함으로서 뇌신경 계통의 기능증진과 안면(安眠)을 유도하고 각종 장애를 예방하며 그 치유를 촉진하는 기능을 가지는 기능성 베개에 관한 것이다.

근래, 다양한 기능성 베개 제품이 출시되고 있다. 이 중, 뇌에 소정의 자극을 주어 숙면을 유도함으로써 인체건강을 도모하는 베개가 개시되어 있다.

먼저, 국내 등록실용신안공보 제198748호에는, 취침자의 머리누름압력에 의해 전원이 인가되어 소리와 진동을 머리에 가할 수 있도록 구성된 베개가 개시되어 있다.

또한, 국내 등록특허공보 제292948호에는, 모터를 구동시켜서 베개에 기계적인 진동을 가하여 뇌파를 제어함으로써 숙면을 유도하는 장치가 개시되어 있다.

또한, 국내 공개특허공보 제1993-0023003호에는, 음이온과 소리가 동시에 발생되는 베개의 구조가 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 기능성 베개는 뇌파를 제어하여 숙면을 유도하는 기능을 할 뿐, 뇌신경계통의 기능향상이나 각종 뇌신경계통의 질병을 치유하는 기능은 목적으로 하고 있지 않다.

구체적으로, 종래의 베개에는 불면(不眠), 이명(耳鳴), 환각, 어지름, 조울증 등 뇌신경계통 장애의 예방이나 치유를 주목적으로 하지 않는다.

본 발명의 목적은 저레벨 광학요법(LLLT), 음악요법(MT) 및 진동음향요법(VAT)을 선택적으로 또는 동시에 적용하여 경부와 후두부 조직에 광에너지 및/또는 음향에너지를 동시에 인가함으로써 뇌신경계통의 기능향상기능이나 각종 뇌신경계통의 질병치유기능을 나타내도록 할 수 있는 기능성 베개를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 따른 기능성 베개는,

베개 본체와;

상기 베개 본체의 표면에 설치된 LLLT용 발광소자와;

상기 LLLT용 발광소자에 연결된 전원부와;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 기능성 베개는,

베개 본체와;

상기 베개 본체에 각각 설치된 MT용 스피커 및 VAT용 트랜스듀서와;

상기 MT용 스피커와 VAT용 트랜스듀서에 연결된 전원부와;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 기능성 베개는,

베개 본체와;

상기 베개 본체의 표면에 설치된 LLLT 용 발광소자와;

상기 베개 본체에 각각 설치된 MT용 스피커 및 VAT용 트랜스듀서와;

상기 LLLT용 발광소자, MT용 스피커 및 VAT용 트랜스듀서에 연결된 전원부 와:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LLLT용 발광소자와 온도센서는 가요성 회로기판에 설치되고,

상기 회로기판은 가요성 회로포에 부착되며,

상기 회로포는 상기 베개 본체의 표면에 부착된 것이 바람직하다.

또한, 상기 LLLT용 발광소자에는 온도센서가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 베개 본체의 상부 표면은 VAT용 출력공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베개 본체의 내부에는 중공형의 공명공동이 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 공명공동은 기다란 중공원통으로 구성되어 있되, 그 일단은 밀폐되고 타단에는 트랜스듀서가 부착되어 있으며, 측면에 상기 VAT용 출력공과 연통하는 공명공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 MT용 스피커는 베개 본체의 상부 표면에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베개 본체의 내부에는, 가로방향으로 1개 이상의 높이조정용 풍선이 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 MT용 스피커와 VAT용 트랜스듀서에는 마이크로프로세서와 함께 MT/VAT 제어부가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 LLLT용 발광소자, MT용 스피커 및 VAT용 트랜스듀서에는 LLLT 제어부와 MT/VAT 제어부가 각각 연결되어 있고,

상기 LLLT 제어부와 MT/VAT 제어부는 마이크로프로세서와 함께 연결되어 제어유닛을 구성하는 것이 바람직하다.

상기 LLLT용 발광소자의 인체 표면 에너지 밀도는 100∼1000mW/cm² 의 범위에 있으며, 파장은 600∼1000nm의 범위에 있는 것이 바람직하다.

삭제

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이하, 전술한 본 발명에 따른 구성이 제 기능을 발휘하는 근거에 관하여 기술한다.

1. LLLT 기술

생체표면에 손상을 입히지 않을 정도의 저 에너지 레이저광을 인체에 조사(照射)하면, 그 광화학적 효과에 의해 피사부위(被射部位)에서 세포의 신진대사가 왕성해지고 면역성이 증가함으로써, 질병의 예방, 상처의 치유, 통증을 제거에 효과가 있다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다.

이러한 작용은 특정 파장의 광 에너지가 생체의 세포조직에 흡수됨으로써 분자와 세포 수준에서 여기하여 모세혈관의 생성 증가, 혈액의 산소담지량 (酸素擔持量)의 증가, 콜라겐과 ATP의 생성촉진, 인파류의 활동증가, 육아 발생(tissue granulation)의 촉진, 식세포작용(phagocytosis)의 활성화 등의 효과를 나타내기 때문인데 최근 이 효과를 이용한 저레벨 광학치료(LLLT)가 여러 분야에서 주목을 받고 있다. 여기에 사용되는 광의 파장은 생체조직에 대한 발열효과, 투과율 그리고 광화학적 효과의 크기를 고려하여 통상 600∼1000nm 범위로 택한다.

예컨대, 상기 요법에는 파장 600∼1000nm 근방의 레이져 다이오드 또는 LED 소자의 광 출력을 100∼1000mW/cm² 정도의 강도로써 생체표면에 직접 조사하는 방법이 적용될 수 있다. LLLT용 발광소자로는 반도체 레이져(Laser Diode:LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)가 사용될 수 있다. 또한, 이들을 복수개 조합하여 면광원(面光源)을 만들 수 있다.

2. MT/VAT 기술

최근, 환자로 하여금 음악이나 새 소리, 파도소리 등 자연계의 소리를 청취토록 하여 심신의 스트레스를 해소하고 신체의 자연 치유력을 증진시키는 음악요법(Music Therapy: MT)이 주목을 받고 있다.

이 요법은, 사람이 잘 연주된 음악을 청취할 때 느끼는 심리적 감동이 각종 생리현상, 즉 각 기관조직의 이완, 엔트로핀과 같은 내분피의 증가, 혈류의 증가, 혈압의 저하 등에 효과가 있음을 이용하는 것인데, 이러한 효과는 바로 피로회복, 신경안정, 동통진정 등을 돕고 나아가 질병예방과 자연치유를 촉진하는 것으로 알려져 있다.

최근 음악만이 아니고 넓은 주파수대역의 단조로운 선율이나 리듬을 지닌 음향을 청각기관 이외의 여러 부위에 기계적 진동의 형태로 인가하여 그 음향에너지에 의해 발생하는 각종 생리효과를 치료에 이용하는 진동음향요법(VAT)이 개발되어 있다. 이 요법은, 수면장애, 두통, 실어증, 파킨슨시병, 자폐증 등이 치료될 수 있는 것으로 보고되고 있다.

MT와 VAT는 저주파수의 전기(電氣)신호를 트랜스듀서( transducer)를 사용하여 음향 또는 기계적 진동으로 변환 한 후 인체에 인가하는 방법으로 시술을 한다. 다만, MT는 50∼12000Hz 범위의 주파수영역을 지닌 신호를 청각기관을 통해서 인가하는 것으로 이것을 위한 신호는 위율(distorton)이 적고 원음에 충실하여야만 환 자로 하여금 음악적 감동을 많이 받게 하여 치료효과가 크지만, VAT는 50Hz 이하의 초저주파수의 진동 에너지를 청각기관만이 아닌 다른 부위에 인가하여 그 기계적 자극을 치료에 이용하는 것인 만큼 신호의 충실성이나 음악성등 보다는 여하히 초중음을 효율 좋게 발생시키는가가 문제가 된다.

이 초저주파 에너지의 전송은, 공기를 전도매체로 한 소위 "소리"를 이용하는 경우 변환 효율은 다소 낮아지지만 보다 자연스럽고 부드러운 진몽파를 조직에 인가 할 수가 있다.

한편, 결정체의 피에조 효과를 이용하거나 자기진동체를 이용하여 직접 인체를 진동 시키는 방법도 있는데 이 방법은 주파수특성이 나쁘기 때문에 음악과 같이 조합하는 MT/VAT용으로는 적합치 못하다.

3. LLLT 와 MT/VAT 의 특징

이들 두 가지 요법은 본질적으로 비침습성(non-invasive)요법이고 무투약(無投藥)성이며 부작용이 없으며 완전한 무통요법(無痛療法)이다. 따라서, 환자에게는 치료에 따른 고통이 없고 경제적으로도 부담이 적을 뿐 아니라 시간적으로도 제약을 주지 않는 탁월한 장점이 있다. 뿐만 아니라, 이를 위한 치료기구는 대체로 소형이며 구조 및 조작구성이 간편하다.

4. 신경계 장애에 대한 응용

뇌신경계통의 질환은 대체로 과로나 스트레스 등이 유인이 되고 대부분이 수 면장애를 동반하게 된다. 지금까지의 연구에 의하면 레이저광의 광화학적효과에는 특히 활발한 칼슘 이온의 방출과 아세틸콜린(acetylcholine)의 생성 촉진이 인지되는데, 이 중에서 전자는 각급 통증을 경감시키는 역할을 하고 후자는 부교감신경을 활성화하고 혈압강하작용을 돕는다.

따라서, LLLT를 뇌신경계 세포에 적용하는 경우, 두통의 해소는 물론이고 증진된 부교감 신경의 활동을 통해 효과적인 최면작용을 기대할 수 있으며 나아가 숙면(熟眠)으로 유도하여 결과적으로 스트레스의 해소와 신경의 피로회복, 우울증의 치유촉진 등을 기대할 수 있다.

또한, 조사부위에 있어서의 혈류와 산소담지량의 증가와 육아발생 촉진효과는 조직의 신진대사 속도를 크게 증가시켜 가령성 기억상실증이나 알츠하이머 등의 진행을 막고 이명, 어지러움, 신경성 난청등을 예방 내지 치유를 촉진 할 수 있다고 보고되어 있다.

한편, MT는 음향 에너지가 청각중추를 자극함으로서 얻게되는 심리적 효과를 이용하는 것이므로 골격의 존재는 음향 에너지의 전달과는 상관이 없다. 따라서 LLLT에 의해 달성하기 어려운 치유효과는 MT에 의해 달성될 수 있다. MT 단독으로 얻을 수 있는 효과는 스트레스의 해소와 피로회복, 신경안정 등이 있고 최근에는 수면장애, 조울증, 불안증, 치매, 두통등의 치료에도 이용되고 있다.

그러나, MT는 기본적으로 인간의 음악에 대한 심리적 감동을 이용하는 것이기 때문에 개인별, 음악별로 치료효과는 큰 차이가 나기 마련이다.

그에 비해, 진동음향요법(VAT)는 수10Hz의 초저주파 음향에너지가 생체조직 을 자극할 때 발생하는 직접적인 생리효과를 이용하는 것이므로, 반드시 좋은 음악일 필요는 없고 해당 부위에 적절한 진동에너지를 공급할 수만 있으면 된다. VAT의 치유효과는 보다 광범위하여 진동의 인가 부위에 따라 당뇨병, 순환기장애, 요통, 생리통, 관절염, 실어증, 혼수, 천식 등 여러 분야에서 효능이 보고되고 있다.

그러나 인체의 기능은 환자의 심리적, 감성적 요소에 크게 좌우되므로, 장기에 인가되는 음향 에너지가 단순한 진동에너지가 아니고 VAT에 적합한 초 저주파 에너지를 포함하고 있는 음악신호로 되어 있다면, MT와 VAT의 상승작용으로 인해 보다 좋은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

특히, 상기 MT/VAT의 특징은 LLLT의 경우처럼 두개골이나 척주 등의 방해를 받지 않을 뿐 아니라 오히려 골격구조를 통한 음향의 전도현상을 이용할 수 있다. 따라서 LLLT와 MT/VAT의 두 가지 기능을 구비하고 광선과 음향 에너지를 적절히 융합한 시스템을 구성한다면 LLLT의 광선이 미쳐 도달하지 못하는 부위의 뇌신경계 기능의 치유효과는 물론이고 2가지 에너지에 의한 상승효과를 기대할 수 있는 것이다.

5. 광 조사기의 한계

뇌를 비롯한 신경계통 기관은 대부분 두개골 또는 척주와 같은 골격 구조에 의해 보호되어 있으므로, LLLT를 위해 외부에서 광선을 투사하여도 골질에 의해 차단되어 신경 세포영역에는 도달하지 못한다.

이를 해결하는 직접적인 방법은 발광체의 광 출력이 두개골을 투과하여도 내 부의 장기에 충분한 수준의 LLLT 효과를 발생시킬 수 있는 최소한의 에너지를 보유하도록 하는 것이다.

이렇게 하려면 고출력 광소자를 사용하고 비교적 파장이 긴 광선을 조사하도록 해야 하는데, 이 경우 조사 부위의 표면 온도가 상승하여 그 부위의 표면 조직을 손상시킬 가능성이 있다. 특히, 파장이 긴 광파는 원적외선에 가까워 투과력이 높지만 많은 열 효과가 있어 조직을 과열시키게 된다. 이를 방지하기 위해서는 냉각장치를 부가하는 방법도 있으나, 구조의 복잡화와 가격상승으로 이어지므로 보다 간단한 방식의 발명이 필요하다.

6. LLLT와 MT/VAT의 유기적인 조합

전술한 바와 같이, LLLT만을 이용하여 뇌 신경계통의 치료를 하고자 한다면 파장이 긴 광파와 고출력 조사방법을 채택해야 하는데 이것은 조직의 손상을 가져오기 때문에 피사면의 온도를 측정하여 LLLT용 발광소자의 출력이 피부를 손상하지 않을 수준을 유지되도록 제어해 줄 필요가 있다.

따라서, 스트레스, 피로, 수면장애, 조울증 등의 뇌신경계통의 기능장애의 치유촉진을 위해서는 LLLT 기술을 최대한으로 활용하는 동시에, 골격내의 뇌신경 조직의 자극을 위해서 MT/VAT 기술을 활용할 필요가 있다.

뇌신경계통의 장애는 언제나 환자의 심리 및 감성작용의 영향에 크게 의존하기 때문에, MT/VAT를 위한 음향신호는 비교적 고주파수인 음악신호와 VAT를 위한 초저주파 에너지로 분리하여 각각 청각계통과 골전도(骨傳導)를 통하여 인체에 인 가되도록 할 필요가 있으며, LLLT와의 상승작용을 극대화하기 위해서 LLLT 신호에 MT/VAT 신호를 혼합하여 인가하는 방법도 주효하다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명은, LD(Laser Diode) 또는 LED (Light Emitting Diode)로서 된 LLLT용 발광체(111)와 MT용 스피커(121)와 VAT용 저주파 트랜스듀서(131)를 베개 본체(100)에 장착하는 것에 구성된다.

이에 따라, 도 9와 갈이 사용자의 경부와 두부에 LLLT용 광선이 투사되는 동시에 MT용 음악은 베개 본체(100)의 상부 표면에 배치된 스피커(121)로부터 사용자의 귀에 자연스럽게 청취되고 VAT용 초저주파수 진동이 출력공(102)을 통해 두개골과 척주에 전달된다.

상기 베개의 본체(100)는 탄력성 있는 합성 스폰지를 성형하거나 신축이 용이한 포지를 봉합하여 만든 외피에 적당한 베개용 충전제를 봉입하여 만든다. 이 때, 충전재로서 음이온을 발생하는 트르마린이나 활성탄소 등을 혼용하면 보다 효과적이다.

상기 베개의 내부 구조는 도 1에 도시된 바와 같다. 도면부호 103과 104는 공기를 주입하여 팽창시키는 고무튜브로서, 필요에 따라 공기주입기(105)를 사용하여 적절히 팽창시키면 베개의 외형을 머리 위치에 맞게 조정할 수 있다.

도 2는 도 1의 X-X'단면을 나타낸 것으로서, 튜브(103)를 완전히 팽창시켰을 경우(a)와 대략 절반쯤 팽창시켰는 경우(b)의 구조변화가 나타나 있다. 이는 허리부분을 치료하는 경우에도 적합하며, 사용자에 따라 치료를 받기에 적합한 형상으로 변형될 수 있다.

상기 베개 본체(100)의 중간 부분에는 초저주파 진동파를 위한 공명공동(101)이 장착되어 있으며, 도 3에 그 구조가 상세히 도시되어 있다. 상기 공명공동(101)은 충분한 두께의 경질 플라스틱 또는 목재로 만들어지고 내벽은 적절한 차음재료를 도포하여 50Hz 이하의 공기 진동에 강하게 공명하게 되어 있다. 그리고, 그 내부에 축적된 진동에너지는 출력공(102)을 통해 사용자의 후두부를 진동시키게 된다. 상기 공명공동(101)은 원통의 일단이 밀폐되고 타단에 트랜스듀서(131)가 부착되어 공동내부가 여진(勵振)되도록 하고 있다.

또한, 베개 본체(100)의 저면(底面)은 두꺼운 목재판(106)으로 구성되어 있어서 베개형태의 붕괴를 방지하는 동시에 위치고정을 도와, 사용시 자세유지의 기초가 된다.

베개의 상부표면은 가요성 LLLT용 발광소자기판이 부착된 가요성 회로포(107)에 의해 덮여져 있는데 이 회로포의 외형은 도 5와 같다. 상기 회로포지는 베개 본체(100) 위에 부착되어 있고, 그 전원은 연결단자(116)를 통해 베개 본체에 접속된다.

다음, LLLT 시스템에 관해서 기술한다.

본 발명에서는 LLLT용 발광소자(111)는 광 화학효과가 가장 강한 것으로 알려져 있는 600∼1000nm범위의 파장을 지닌 LD 혹은 LED를 사용하는데, 바람직하게는 880nm 근방의 LD 또는 LED소자를 사용한다.

또, 그 출력은 조사표면에서의 에너지 밀도가 대체로 100∼1000mW/cm² 가 되도록 하는데, 본 실시예에서는 100mW/cm² 로 한다. 그러나, 필요에 따라서는 최대 1000mW/cm² 정도의 고 에너지 발광체를 사용할 수도 있도록 하여 광선이 두발이나 두개골, 척추를 투과한 후에도 그 내부의 신경계 조직에 최소한의 광-화학 효과를 일으킬 수 있도록 한다. 이 경우에, 초과된 에너지가 후두부의 표면조직을 손상시키지 않도록 온도센서(112)들 부착하여 피부표면의 온도가 대략 50℃를 초과하지 않도록 제어유닛(200)에 의해 제어한다. 즉, 제어유닛(200)에는 각종의 조작스위치가 설치되어 있다.

LLLT용 발광소자로서는 상기 파장과 출력을 지닌 레이져 다이오드(LD)를 사용하지만 동등한 범위의 파장을 지닌 발광 다이오드(LED)도 사용할 수 있다. 이들 소자는 도 5(a)와 같이 적당한 간격으로 배열하는데, 바람직하게는 2∼3cm 간격으로 가요성 절연보조지 위에 접착하고 가요성 배선으로 모든 소자를 직병열로 접속한 다음 단자(116)를 경유하여 외부 전원에 접속한다. 본 실시예에서, 단자(116)는 본체(100)에 부착되어 있는 소켓에 일차적으로 접속되고, 본체에서 VAT의 신호선과 함께 묶어져서 외부 제어 유닛에 접속된다.

다음, MT/VAT 시스템에 관해서 기술한다.

MT용 스피커(121)는 음원이 연결된 100mW 정도 출력의 소형 고충실도 스피커 를 사용하고, VAT용 트랜스듀서로는 초저주파 신호를 충분히 재생할 수 있는 특성의 압전진동자, 다이너믹 스피커 또는 기계적 트랜스듀서를 사용하는데, 본 실시예에서는 초저주파수용 우퍼(woofer)를 사용한다.

MT 스피커(121)는 회로포(107)의 상단부에 접착해 두고 신호선은 가요성 배선으로 회로포 내에 접착하며, 역시 단자판 (104)를 통해서 본체부분으로 연결된다.

VAT 트랜스듀서용 신호선은 본체 내에 배선되며, 위 단자판(104)을 통해 모든 배선과 일괄되게 신호선(201)을 경유하여 제어 유닛(200)에 접속된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어시스템은 제어유닛(200)을 중심으로 구성되어 있는데, LLLT 제어부(210), MT/VAT 제어부(220), 마이크로 프로세서(230) 및 전원부(240)로 구성된다. 상기 각각의 제어부를 조작하기 위한 스위치가 제어유닛(200)에 장착되어 있다.

LLLT 제어부(210)는, 도 7에 도시된 바와 같이, MT/VAT신호증폭회로(211), 출력 및 절환회로(212), 제어회로(213)로 구성되어 있는데, MT/VAT신호증폭회로는 마이크로 프로세서(230)의 지시에 따라 MT/VAT산호의 일부를 증폭하여 출력 및 절환회로(212)에 보내고, LLLT용 발광소자(111)에 공급되는 전원전류를 MT/VAT 성분으로서 펄스 변조하여 각각의 LLLT용 발광소자(111n)에 공급한다. 또, 제어회로(213)는 온도센서(112)의 신호를 받아 기준치와 비교하고, 그 에러신호를 증폭하여 출력 및 절환회로에 공급하고 LLLT용 발광소자의 동작시간을 제어하므로, 폐루프 제어(closed loop control)를 통해 온도가 기준치를 초과하지 못하도록 한다.

MT/VAT 제어부(220)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 입력증폭회로(221), 분리회로(222), MT증폭회로(223), VAT 증폭회로(224), 제어신호 구동회로(225)로 되어 있다.

입력증폭회로는 마이크로 프로세서의 지시에 의해 입력되는 CD 플레이어, 음향 DB용 하드디스크 또는 기타 외부입력으로부터 입력을 받아서 증폭하는데, 그 출력을 분리회로에서 주파수 범위가 50∼12000Hz인 MT신호와 50Hz 이하인 VAT 신호로 분리한 후, 전자는 증폭기 223에서, 후자는 증폭기 224에서 증폭되어 각각 MT 스피커(121n)과 VAT 트랜스듀서(131)에 공급된다.

MT 신호의 출력은 20∼200mW 범위면 충분하나, 위율, 주파수 특성, 분리특성등이 좋은 우수한 오디오 특성을 필요로 한다. VAT 출력은 20∼50MW 수준의 고출력을 필요로 하되, 특히 20Hz 이하의 특성이 좋도록 설계한다. 이들 출력은 출력의 조정, 스피커의 절환, 동작시간의 절환 등이 모두 마이크로프로세서에서 제어되는데 이 제어신호는 제어신호 구동회로(225)에 의해 MT 채널과 VT 채널의 증폭기에 각각 분할되어 인가된다.

본 실시예의 베개의 동작환경과 그 조작은 모두 마이크로프로세서(230)에 의해 제어된다. 상기 마이크로 프로세서가 제어하는 기능은 다음과 같은 것을 포함 한다.

1) LLLT용 발광소자(111n)에 대한 광도절환, 광의 펄스 변조제어

2) 출력광의 지속시간, 단속시간, 조사시작, 종료시간의 관리

3) MT/VAT를 위한 입력음원의 선택

4) MT/VAT의 음량제어, 출력시간 제어

5) MT/VAT를 위한 음원의 합성

6) 전 시스템의 동작감시, 안전감시

마지막으로, 전원부(240)는 상기 기기들의 모든 부분에 전원을 공급한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 사용자가 베개(100)를 베고 누운 경우, 후두와 경부에 LLLT용 광원(111)으로부터의 광선이 정확히 투사되어 내부의 조직에 광화학작용을 발생시킬 수 있고, 이와 동시에 귀에는 스피커(121)로부터의 음향이 자연스럽게 입력되어 청각중추를 자극함으로써 MT효과를 발생시키게 되며, 초저주파 신호는 트랜스듀서(131)을 작동시켜서 경부와 후두부에 저주파 진동을 가함으로써 VAT 효과를 얻을 수가 있다.

상기 LLLT용 발광소자는 MT/VAT 신호에 의하여 디지털 변조되므로 LLLT 효과와 MT/VAT 효과를 상승적으로 얻게 된다.

결국, 본 발명에 따르면, 뇌신경 계통의 조직에 다양한 자극이 작용하여 스트레스 해소, 피로회복, 수면장애 해소,를 비롯한 각종 뇌신경계 장애의 예방과 기능의 촉진을 기대할 수 있을 뿐 아니라, 구조가 간단하고 취급이 편리하다.

Claims (15)

1. 베개 본체(100)와;

   상기 베개 본체(100)의 표면에 설치된 LLLT용 발광소자(111)와;

   상기 LLLT용 발광소자(111)에 연결된 전원부(240);를 포함하여 구성되되,

   상기 LLLT용 발광소자(111)는 가요성 회로기판에 설치되고,

   상기 회로기판은 가요성 회로포(107)에 부착되며,

   상기 회로포(107)는 상기 베개 본체(100)의 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
2. 삭제
3. 베개 본체(100)와;

   상기 베개 본체(100)의 표면에 설치된 LLLT용 발광소자(111)와;

   상기 베개 본체(100)에 각각 설치된 MT용 스피커(121) 및 VAT용 트랜스듀서(131)와;

   상기 LLLT용 발광소자(111), MT용 스피커(121) 및 VAT용 트랜스듀서(131)에 연결된 전원부(240)와:

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
4. 제3항에 있어서,

   상기 LLLT용 발광소자(111)는 가요성 회로기판에 설치되고,

   상기 회로기판은 가요성 회로포(107)에 부착되며,

   상기 회로포(107)는 상기 베개 본체(100)의 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,

   상기 LLLT용 발광소자(111)에는 온도센서(112)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
6. 제3항에 있어서,

   상기 베개 본체(100)의 상부 표면은 VAT용 출력공(102)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
7. 제6항에 있어서,

   상기 베개 본체(100)의 내부에는 중공형의 공명공동(101)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
8. 제7항에 있어서,

   상기 공명공동(101)은 기다란 중공원통으로 구성되어 있되, 그 일단은 밀폐되고 타단에는 트랜스듀서(131)가 부착되어 있으며, 측면에 상기 VAT용 출력공(102)과 연통하는 공명공(101a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
9. 제7항에 있어서,

   상기 MT용 스피커(121)는 베개 본체(100)의 상부 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
10. 제1항 또는 제3항에 있어서,

    상기 베개 본체(100)의 내부에는, 가로방향으로 1개 이상의 높이조정용 풍선(103)(104)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
11. 삭제
12. 제3항에 있어서,

    상기 LLLT용 발광소자(111), MT용 스피커(121) 및 VAT용 트랜스듀서(131)에는 LLLT 제어부(210)와 MT/VAT 제어부(220)가 각각 연결되어 있고,

    상기 LLLT 제어부(210)와 MT/VAT 제어부(220)는 마이크로프로세서(230)와 함께 연결되어 제어유닛(200)을 구성하는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
13. 제1항 또는 제3항에 있어서,

    상기 LLLT용 발광소자(111)의 표면 에너지 밀도는 100∼1000mW/cm² 의 범위에 있으며, 파장은 600∼1000nm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 기능성 베개.
14. 삭제
15. 삭제

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