KR20190103624A

KR20190103624A - 전기 자극 장치

Info

Publication number: KR20190103624A
Application number: KR1020180024275A
Authority: KR
Inventors: 김홍윤
Original assignee: 주식회사 제우기술
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2019-09-05
Also published as: KR102123082B1

Abstract

본 발명은 전기 자극 장치에 관한 것으로서, 통상의 전기 자극 기능에 더하여 헬스 케어와 관련된 추가적인 기능을 수행할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 사용자 신체에 저주파 전류 또는 중주파 전류를 인가하여 사용자 신체 부분을 전기적으로 자극하는 전기 자극 장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징에 구비되고 사용자 피부를 통해 흡수되어 사용자 신체에서 약리 효과를 일으킬 수 있는 약리 효과 물질을 사용자 피부에 공급 및 도포하는 약제도포부; 상기 하우징에 설치되고 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하도록 구동하는 구동모듈; 및 상기 하우징에 설치되고, 상기 구동모듈에서 생성되어 전달되는 저주파 전류 또는 중주파 전류를 사용자 신체에 인가하는 전기자극패드를 포함하는 전기 자극 장치가 개시된다.

Description

전기 자극 장치{Electrical stimulation device}

본 발명은 전기 자극 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 전기 자극 기능에 더하여 헬스 케어와 관련된 추가적인 기능 및 효과를 제공할 수 있는 개선된 전기 자극 장치에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심이 날로 증대되고 있으며, 그에 따라 건강 증진을 위한 각종 기기들이 다양하게 개발되어 보급되고 있다.

일례로 전기 자극 장치의 일종인 저주파 치료기는 저주파 발생장치에서 발생한 저주파 전류를 이용하여 인체 국소 부위를 자극하는 것으로, 비만이나 통증 등의 치료에 효과적인 것으로 알려져 있다.

전기 자극 장치에 관련된 선행기술로는 등록실용신안 제20-0392565호 "저주파 치료기"(2005.08.03.), 공개특허 제10-2014-0114190호 "심부근육 자극용 전기 치료 자극기"(2014.09.26.), 공개특허 제10-2015-0105062호 "저주파 패드를 활용한 다이어트 및 치료 벨트"(2015.09.16.) 등이 제안된 바 있다.

일반적으로 피부를 통해 인체에 미약한 저주파 전기를 통하게 할 경우 근육을 운동시켜 기초대사량을 높일 수 있고, 지방 세포를 직접 자극하여 세포 수를 감소시키는 동시에 크기를 줄일 수 있다.

또한, 혈액 순환을 촉진하고 체내 온도를 상승시켜 에너지 소모량을 늘릴 수 있고, 피부를 자극하여 피부와 대장을 직접 운동시키고 장 운동을 활발하게 해주는 등 숙변 제거와 변비 치료에 효과적이다.

그 밖에 저주파는 인체에 흐르는 전류와 유사하여 인체를 쉽게 투과할 수 있으므로 신경과 근육을 자극하기에 적합하고, 근육을 자극하여 활동량과 혈액의 움직임을 증가시켜 근육 마비, 통증, 피로 등의 증상을 완화시킨다.

한편, 전기 자극 장치 중에 전기적 근육 자극(EMS:Electrical Muscle Stimulation)을 통해 근육을 운동시키는 EMS 기기(Electrical Muscle Stimulator)가 시판되고 있고, 이를 이용한 EMS 운동법이 각광받고 있다.

EMS 운동법은 저주파 또는 중주파 전기를 이용하여 근육을 자극함으로써 운동 효과를 극대화하는 마이크로 트레이닝으로도 불리는 운동법으로, 체내에서 가해지는 전기 자극으로 근육이 수축하는 현상을 응용하여 운동 시 신체 곳곳에 약한 전기 자극을 가함으로써 운동 효과를 높이는 운동법이다.

이러한 EMS 운동법에서는 저주파가 발생하는 단말을 사용자 신체에 직접 붙이거나, 단말이 설치된 의복 또는 밴드 등을 착용하여 단말을 신체에 간접적으로 밀착시킴으로써 단말을 통해 신체에 저주파 또는 중주파 전류를 인가한다.

상기 단말은 전극 패드를 포함하며, 전극 패드는 근섬유 조직을 직접 자극할 수 있도록 저주파나 중주파 전기를 사용자 신체 부분에 잘 인가할 수 있는 구조로 제작된다.

이를 위해 전극 패드는 신체 굴곡에도 불구하고 신체와의 밀착도를 높일 수 있는 재질로 제작되는데, 일반적인 형태로는 실리콘 고무나 합성수지 시트로 제작된 패드형 몸체에 탄소 소재 등의 도전성 물질을 코팅하는 방식으로 전극을 형성한 형태가 알려져 있다.

그 밖에 EMS 장비를 이용한 운동 방식 중 하나로 복수 개의 전극 패드를 부착하여 특수 제작한 일렉트릭 슈트를 착용하는 것이 알려져 있다.

이와 같이 다양한 형태의 EMS 기기나 장비들이 개발되어 사용되고 있으며, 대부분의 EMS 기기나 장비들이 형태나 사용 방식은 달리하고 있지만 주요 구성에 있어서는 저주파나 중주파 전류를 신체에 인가하여 근육에 전기 자극을 줄 수 있도록 한 것에서 공통점을 가지고 있다.

그러나, 종래에는 알려진 EMS 기기나 장비들이 전기적 근육 자극의 단순 기능만을 제공할 뿐이며, 이에 헬스 케어와 관련하여 새롭고 보다 다양한 기능 및 효과를 제공할 수 있는 전기 자극 장치를 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 통상의 전기 자극 기능에 더하여 헬스 케어와 관련된 추가적인 기능을 수행할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자 신체에 저주파 전류 또는 중주파 전류를 인가하여 사용자 신체 부분을 전기적으로 자극하는 전기 자극 장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징에 구비되고 사용자 피부를 통해 흡수되어 사용자 신체에서 약리 효과를 일으킬 수 있는 약리 효과 물질을 사용자 피부에 공급 및 도포하는 약제도포부; 상기 하우징에 설치되고 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하도록 구동하는 구동모듈; 및 상기 하우징에 설치되고, 상기 구동모듈에서 생성되어 전달되는 저주파 전류 또는 중주파 전류를 사용자 신체에 인가하는 전기자극패드를 포함하는 전기 자극 장치를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 약제도포부는, 상기 하우징 내측에 약리 효과 물질이 채워져 저장될 수 있는 공간으로 마련되어서 구비되는 충전부; 및 상기 하우징에서 사용자 피부에 접촉되는 면인 피부접촉면에 상기 충전부와 연통하도록 형성되어 상기 피부접촉면에 접촉된 사용자 피부에 충전부로부터의 약리 효과 물질이 토출되도록 하는 토출구를 포함할 수 있다.

또한 상기 충전부에 약리 효과 물질을 주입할 수 있도록 하우징의 일측 또는 충전부의 일측에 충전부의 내부공간과 연통하도록 형성된 주입구가 구비되고, 상기 주입구에는 개폐를 위한 캡이 설치될 수 있다.

또한, 상기 전기자극패드가 하우징의 피부접촉면에서 중앙에 위치하도록 설치되고, 상기 충전부가 하우징 내측에서 하우징 둘레 부분을 따라 연결된 링 형상의 공간으로 구비되며, 상기 하우징의 피부접촉면에서 하우징 둘레 부분을 따라 배열되도록 복수 개의 토출구들이 형성될 수 있다.

또한, 상기 약리 효과 물질은 사용자 신체 부분에 대한 진통 및 소염 효과를 일으키는 파스 물질일 수 있다.

또한, 상기 하우징에 설치되고 외부 기기와 통신 가능하게 연결되어 외부 기기로부터 수신되는 오디오 신호를 구동모듈에 전달하는 수신부를 더 포함하며, 상기 구동모듈은, 상기 수신부를 통해 입력되는 오디오 신호로부터 단위 시간당 비트 수를 검출하고 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 상기 검출된 단위 시간당 비트 수에 해당하는 주파수로 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 조절된 주파수의 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하도록 제어되는 전류생성회로부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신부는 상기 외부 기기와 통신 연결된 상태로 외부 기기에서 사용자 청취가 가능하도록 출력되고 있는 음악의 오디오 신호를 수신하도록 구비될 수 있다.

여기서, 상기 수신부는, 상기 외부 기기와의 통신을 위한 블루투스 통신모듈을 포함하고, 상기 외부 기기와 블루투스 연결되면 외부 기기에서 사용자 청취가 가능하도록 출력되고 있는 음악의 오디오 신호를 수신하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 구동모듈의 제어부는, 상기 검출된 단위 시간당 비트 수가 클 수록 더 큰 주파수로 상기 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 검출된 단위 시간당 비트 수가 작을수록 더 작은 주파수로 상기 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 출력하도록 구비될 수 있다.

이로써, 본 발명에 따른 전기 자극 장치에 의하면, 통상의 전기 자극 기능에 더하여 약리 효과 물질(약물)을 사용자 신체 부분에 도포하여 흡수시키는 기능을 추가로 수행함으로써, 사용 시 전기 자극의 치료 내지 운동 효과와 더불어, 신체에 흡수된 물질에 의한 약리 작용 및 효과를 추가로 제공할 수 있게 된다.

예를 들면, 약리 효과 물질로 파스 물질을 사용한 경우, EMS 운동 효과에 더하여 신체 부위에 대한 소염 및 진통 효과를 추가로 제공할 수 있게 된다.

또한, 전기 자극용 저주파 전류 내지 중주파 전류의 주파수를 음원의 속도에 연동하여 가변 및 제어하도록 구성됨으로써, 전기 자극 치료 내지 운동의 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치를 도시한 저면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 저면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 여러 기능을 동시에 수행할 수 있는 복합 기능의 전기 자극 장치에 관한 것으로서, 통상의 전기 자극 기능에 더하여 헬스 케어와 관련된 추가적인 기능과 다양한 효과를 제공할 수 있는 전기 자극 장치에 관한 것이다.

본 발명은 저주파 전류나 중주파 전류를 신체에 인가하여 근육에 전기 자극을 가해줄 수 있는 EMS(Electrical Muscle Stimulation) 기기로 제공될 수 있는 것으로, 보다 상세하게는 피부에 직접 부착하여 사용할 수 있는 EMS용 단말로 사용될 수 있는 것이다.

이때, 본 발명은 사용자가 개별로 피부에 직접 부착하여 사용하는 단말로 사용되거나, EMS 운동 장비 중 하나인 일렉트릭 슈트(electric suit)에 부착된 상태에서 사용자가 슈트를 착용하였을 때 피부에 직접 접촉될 수 있도록 한 단말로 사용될 수 있다.

그 밖에 EMS용 일렉트릭 슈트 외에도 컴프레션 웨어(compression wear) 등과 함께 착용하면 사용 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 신체 국소 부위를 자극하여 피로 및 통증 완화, 치료 등의 헬스 케어 효과를 나타내는 통상의 저주파 자극기 또는 중주파 자극기로 제공 및 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치를 도시한 저면 사시도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 저면도와 평면도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 구성을 보여주는 단면도로서, 전기 자극 장치(100)를 사용자 피부(S)에 밀착시켜 사용하고 있는 상태로 구성을 예시하고 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.

예시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치(100)는 하우징(101), 약제도포부(110), 전기자극패드(120), 구동모듈(130), 수신부(140), 배터리(150) 및 조작부(160)를 포함하여 구성된다.

하우징(101)은 하우징을 제외한 전기 자극 장치(100)의 구성요소들이 설치 내지 수용되거나 형성되는 부분으로, 예시한 바와 같이 내부공간을 가지는 원통 형상을 가지도록 형성될 수 있다.

상기와 같이 하우징(101)은 원통 형상을 가지는 것이 될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명이 도시된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 원통 형상 외에 다양한 통 형상 중에 하나가 될 수 있다.

예를 들면, 하우징(101)은 사각 통 형상을 가지는 것이 될 수 있다.

또한, 본 발명의 전기 자극 장치(100)가 사용자 피부(S)의 넓은 면적에 부착하여 사용하는 것이므로, 하우징(101)의 전체적인 형상이 도면에 예시한 바와 같이 상하를 기준으로 납작한 형상이 되도록 하우징(101)의 높이가 정해질 수 있다.

이에 하우징(101)의 형상은, 예로서, 상하 높이가 직경에 비해 낮은 납작한 원통 형상이거나, 또는 상하 높이가 좌우 변의 길이에 비해 낮은 납작한 사각통 형상(육면체)일 수 있다.

그리고, 하우징(101)은 일측에 사용자 피부(S)에 접촉되는 면인 피부접촉면을 가지며, 도 1 및 도 3에 도시된 실시예에서는 원통 형상의 하우징(101)에서 편평한 하면이 사용 시 피부(S)에 접촉하는 피부접촉면으로 되어 있다.

약제도포부(110)는 피부나 근육 등의 사용자 신체 부분에서 약리 효과를 일으킬 수 있는 기능성 물질을 포함하는 약리 효과 물질을 피부(S)에 공급 및 도포하는 구성요소로서, 하우징(101) 내측으로 구비될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 약제도포부(110)는 하우징(101) 내측에 약리 효과 물질이 채워져 저장될 수 있는 공간으로 마련되어서 구비되는 충전부(111), 및 하우징(101)의 피부접촉면에 충전부(111)와 연통하도록 형성되어 피부접촉면에 접촉된 사용자 피부에 충전부(111)로부터의 약리 효과 물질이 토출되도록 하는 토출구(112)를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 충전부(111)는 하우징(101) 내측에서 하우징 둘레 부분을 따라 연결된 링 형상의 공간으로 구비될 수 있다.

이때, 하우징(101)의 하면인 피부접촉면(또는 충전부 바닥 부분의 바깥면이 될 수 있음)에서 하우징 둘레 부분(또는 충전부 바닥 부분이 될 수 있음)을 따라 배열되도록 복수 개의 토출구(112)들이 형성될 수 있다.

또한, 충전부(111)에 약리 효과 물질을 주입할 수 있도록 하우징(101)의 일측 또는 충전부(111)의 일측에는 상기 충전부의 내부공간과 연통하도록 형성된 주입구(113)가 구비되고, 이 주입구(113)에는 개폐를 위한 캡(114)이 설치될 수 있다.

그리고, 실시예에서, 약리 효과 물질은 유동 가능한 액상의 물질, 즉 하우징(101) 내 충전부(111)에서 토출구(112)를 통해 흘러나올 수 있는 적절한 점성을 가지면서 피부(S)에서 흡수 가능한 약물이 될 수 있고, 기능성 물질과 점성 물질을 혼합한 것이 될 수 있다.

여기서, 기능성 물질은 사용자 피부(S)를 통해 흡수되어 신체 내에서 약리 효과와 같은 특정 기능을 행하는 물질, 예를 들어 사용자 신체 부분에 대한 진통 및 소염 효과를 일으키는 파스 물질이 될 수 있다.

그 밖에 화학 약물, 단백질 의약 물질, 펩타이드 의약 물질, 미용 성분 물질(예, 주름개선제, 피부노화 억제제, 피부미백제) 등이 될 수 있다.

물론, 약리 효과 물질은 신체에 흡수되어 작용하는 물질이므로 기능성 물질과 점성 물질 모두가 생체적합성 및 생분해성이 우수한 물질인 것이 바람직하다.

또한, 약리 효과 물질은, 전기자극패드(120)에서 저주파 전류 또는 중주파 전류 출력이 이루어질 때, 사용자 신체의 반복적인 수축과 이완으로 인한 움직임 내지 진동, 또는 그 자중 등에 의하여, 상기 충전부(111)로부터 토출구(112)를 통해 연속적으로 흘러나올 수 있는 수준의 점성을 가지는 것이 바람직하고, 액상이거나 젤 성상의 물질이 될 수 있다.

결국, 약제도포부(110)의 충전부(111)에 약리 효과 물질이 충전된 상태에서, 전기자극패드(120)를 통해 사용자 신체 부분에 전기 자극이 가해질 때(예를 들면, EMS 운동 시), 약리 효과 물질이 충전부(111)에서 토출구(112)를 통해 연속적으로 방출되어 피부(S)를 통해 사용자 신체 내로 흡수될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 전기 자극 장치(100)는 사용 시 근육 등 신체 부분에 대한 전기 자극의 효과와 더불어, 피부 및 근육 등 신체 부분에 대한 약리 효과를 동시에 제공할 수 있게 된다.

예를 들어, 약리 효과 물질이 파스 물질이라면, 전기자극패드(120)를 통해 출력되는 저주파 전류 또는 중주파 전류에 의해 사용자 신체의 근육이 자극될 때, 상기 파스 물질이 신체 내로 흡수될 수 있으므로, 전기 자극으로 인한 근육의 통증 완화 및 이완, 피로 회복, 운동 등의 효과와 더불어, 파스 물질로 인한 소염 및 진통 등의 약리 효과가 동시에 제공될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 전기 자극 장치(100)는 통상의 전기 자극 기능에 더하여 피부 내지 근육 등의 사용자 신체 부분에 대한 약리 기능을 추가로 더 수행할 수 있다.

결국, 본 발명에 따른 전기 자극 장치(100)는 약제 충전이 가능한 붙이는 파스의 기능을 수행할 수 있는 동시에 저주파 또는 중주파 전기로 근육 등을 자극하여 치료 내지 운동 효과를 일으키는 전기 자극의 기능을 수행할 수 있다.

통상 EMS 운동 시에는 장시간 운동을 하지 않고 20 ~ 30분만으로도 충분한 운동 효과를 볼 수 있으며, 이러한 20 ~ 30분간의 운동 동안 약리 효과 물질이 약제도포부(110)의 충전부(111)에서 계속해서 방출되면서 신체 부분에서의 원하는 약리 효과를 기대할 수 있게 된다.

다음으로, 전기자극패드(120)는 구동모듈(130)에서 발생한 저주파 전류 또는 중주파 전류를 사용자 신체에 인가하여 신체 부분이 전기적으로 자극되도록 하는 구성요소이다.

본 발명에 따른 전기 자극 장치(100)에서 전기자극패드(120)는 사용자 피부에 접촉 및 밀착된 상태에서 저주파 전류 또는 중주파 전류를 신체 내에 인가하여 근육을 자극함으로써 운동 효과를 극대화할 수 있는 공지의 EMS용 전극 패드의 구성을 가질 수 있다.

상기 전기자극패드(120)는 소정 두께의 얇은 형상을 가지는 것으로, 약제도포부(110)의 토출구(112)와 마찬가지로 사용자 피부(S)와의 접촉이 가능하도록 상기 하우징(101)에서도 그 하면인 피부접촉면에 위치하도록 설치된다.

바람직한 실시예에서, 상기 전기자극패드(120)는 하우징(101)의 피부접촉면에서 중앙에 위치하도록 설치될 수 있다.

그리고, 상기 전기자극패드(120)는 하우징(101) 내부에 설치된 별도의 지지체(123)에 의해 지지 및 고정될 수 있다.

또한, 상기 전기자극패드(120)는 패드형 몸체(121), 및 이 패드형 몸체(121)에 일체로 구비되는 전극(122)을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 패드형 몸체(121)는 사용자 피부(S)에 잘 밀착될 수 있도록 탄성을 가지는 실리콘 고무나 합성수지 시트 등으로 제작될 수 있다.

상기 전극(122)은 패드형 몸체(121)에 탄소 소재 등의 도전성 물질을 코팅하여 형성될 수 있고, 또는 도전성 재질로 미리 제작하여 패드형 몸체(121)에 별도로 부착 내지 삽입하여서 설치될 수 있다.

또한, 상기 전극(122)은 하우징(101) 내부에 설치되는 구동모듈(130)과 도선(124)을 통해 전기적으로 연결되고, 이로써 구동모듈(130)에서 발생한 저주파 전류 또는 중주파 전류가 도선(124)을 통해 전극(122)으로 인가된 뒤 사용자 피부(S)로 출력될 수 있다.

상기 구동모듈(130)은 하우징(101) 내부에 고정 설치되는 것으로, 인쇄회로기판(PCB)(131), 및 이 인쇄회로기판(131)에 실장되어 주파수가 조절된 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하고 생성된 전류를 상기 도선(124)을 통해 출력시키기 위한 회로를 구성하는 소자들을 포함한다.

본 명세서에서 상기와 같은 구동모듈(130)의 구성에 대해서는 중, 저주파 자극기에서 주파수가 조절된 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하여 출력하는 하드웨어 구성이 통상의 기술자에게 이미 알려진 공지의 기술 사항이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명에서 저주파 전류는 상대적으로 낮은 제1 주파수 범위 이내의 주파수를 가지는 전류를 의미하고, 중주파 전류는 상기 제1 주파수 범위에 비해서는 높은 제2 주파수 범위 이내의 주파수를 가지는 전류를 의미한다.

여기서, 제1 주파수 범위는 공지의 저주파 자극기 또는 저주파 EMS 기기에서 이용되고 있는 통상적인 저주파 전류의 주파수 범위가 될 수 있고, 마찬가지로 제2 주파수 범위는 공지의 중주파 자극기 또는 중주파 EMS 기기에서 이용되고 있는 통상적인 중주파 전류의 주파수 범위가 될 수 있다.

일례로, 상기 제1 주파수 범위는 5 ~ 99 Hz가 될 수 있고, 상기 제2 주파수 범위는 1 ~ 50 kHz가 될 수 있다.

상기 구동모듈(130)은 출력되는 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 제어부(132)의 제어신호에 따라 가변시킬 수 있는 회로 구성을 가지며, 이를 위해 구동모듈(130)에는 전류생성회로부(133)가 상기 제어부(132)의 제어신호에 따라 구동하여 주파수가 조절된 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하도록 구비된다.

즉, 구동모듈(130)에서 전류생성회로부(133)가 제어부(132)의 제어신호에 따라 상기 제1 주파수 범위 내에서 저주파 전류의 주파수를 가변시켜 생성하도록 구비되거나, 상기 제2 주파수 범위 내에서 중주파 전류의 주파수를 가변시켜 생성하도록 구비되는 것이다.

본 명세서에서 제어부(132)의 제어신호에 따라 가변 및 조절된 주파수의 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하거나 전류의 주파수를 가변 및 조절하여 출력하는 회로 구성에 대해서도 이미 알려진 공지의 기술 사항이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치(100)는 하우징 내측에 설치되고 외부 기기로부터 오디오 신호를 수신하는 수신부(140), 하우징 내측에 설치되고 자체 전원이 되는 내장 배터리(150), 및 온/오프 등 장치 조작을 위한 조작부(160)를 포함한다.

여기서, 배터리(150)는 구동모듈(130)에 작동 전력과 전류 출력을 위한 전력을 제공하는 전원이 되는 것으로, 충, 방전 가능한 이차전지이거나 통상의 건전지가 될 수 있다.

상기와 같이 전기 자극 장치(100)의 내부에 자체 전원인 배터리(150)가 내장될 경우, 필요한 전력을 외부로부터 공급받을 필요가 없으므로 이동시에도 사용 가능하고, 전선 연결 등의 번거로움이나 불편함, 복잡함이 없어진다.

조작부(160)는 온/오프 조작 및 장치 작동의 전반을 사용자가 조작할 수 있도록 구비되는 것으로, 구동모듈(130)의 제어부(132) 및 배터리(150)와 전기적으로 연결되고, 스위치나 버튼, 다이얼, 터치 스크린과 같이 사용자 조작 및 입력을 수행할 수 있는 공지의 조작요소가 될 수 있다.

또한, 수신부(140)는 구동모듈(130)의 제어부(132)와 통신 가능하게 연결되며, 이는 외부 기기(1), 예를 들어 스마트폰이나 공지의 스마트기기, 또는 그밖에 통신수단을 갖춘 전기기기와의 사이에 무선 통신을 수행하기 위한 통신모듈을 포함한다.

상기 수신부(140)와 외부 기기(1) 사이의 무선 통신 방식으로는 블루투스 통신의 이용이 가능하다.

즉, 수신부(140)는 블루투스 통신모듈을 포함할 수 있으며, 스마트폰과 같은 외부 기기(1)로부터 무선으로 오디오 신호(음원 신호)를 수신하면, 수신된 오디오 신호를 구동모듈(130)의 제어부(132)로 전달하도록 구비된다.

이때, 구동모듈(130)의 제어부(132)는 수신부(140)를 통해 수신 및 입력된 오디오 신호를 분석하여 비트(beat)를 측정하게 되며, 보다 상세하게는 오디오 신호의 비트를 측정하여 실시간으로 단위 시간당 비트 수, 즉 bpm(beat per minute)을 검출하게 된다.

다시 말하면, 전기 자극 장치(100)의 수신부(140)가 외부 기기(1)와 블루투스 연결된 상태에서 외부 기기(1)에서 재생되고 있는 음악의 오디오 신호, 즉 현재 스피커나 이어폰, 헤드폰 등을 통해 출력되고 있는 음악의 오디오 신호를 수신하고, 구동모듈(130)의 제어부(132)가 수신부(140)를 통해 수신되는 오디오 신호를 입력받아 그로부터 음악의 단위 시간당 비트 수를 실시간으로 검출하는 것이다.

또한, 구동모듈(130)의 제어부(132)는 전기 자극을 위해 생성하는 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 음악의 비트 수에 해당하는 주파수로 가변시키게 된다.

즉, 오디오 신호로부터 음악의 단위 시간당 비트 수가 검출되면, 외부 기기(1)와 블루투스 통신으로 연동하는 구동모듈(130)이 상기 검출된 단위 시간당 비트 수에 상응하는 정해진 값으로 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 가변시키는 것이다.

이에 따라 외부 기기(1)에서 현재 재생되고 있는 음악의 단위 시간당 비트 수(bpm)에 따라 전기자극패드(120)에서 사용자 신체로 인가되는 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수가 조절 및 제어될 수 있고, 결국 음원의 속도에 연동하는 전류 출력 제어에 의해 보다 향상된 운동 효과를 기대할 수 있게 된다.

예컨대, 사용자가 스마트폰으로 비트 수가 빠른(단위 시간당 비트 수가 큰) 음악을 들을 때 본 발명에 따른 전기 자극 장치(100)에서 빠른 주파수의 전류가 출력되도록 하고, 사용자가 발라드나 비트 수가 느린 음악을 들을 때에는 전기 자극 장치(100)에서 느린 주파수의 전류가 출력되도록 한다.

이와 같이 사용자가 청취하고 있는 음원에 연동하여 실시간으로 전류의 주파수를 가변시키면 전기 자극의 치료 내지 운동의 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 전기 자극 장치의 구성에 대해 설명하였는바, 그 사용 발명에 대해 설명하면, 먼저 사용자가 약제도포부(110)의 충전부(111) 내에 약리 효과 물질, 예를 들어 파스 물질을 미리 충전한다.

이어 전기자극패드(120)를 포함하여 토출구(112)가 위치한 하우징(101)의 피부접촉면이 피부(S)에 접촉하도록 본 발명의 전기 자극 장치를 사용자 신체 부분에 부착한다.

상기와 같이 부착을 완료하면, 사용자는 조작부(160)를 통해 전기 자극 장치를 온(on) 시키고, 외부 기기(1), 예를 들어 스마트폰을 이용하여 음악을 들으면서 블루투스 연결된 전기 자극 장치 내 수신부(140)로 오디오 신호가 수신되도록 한다.

이후 사용자가 전기 자극 장치를 사용할 때 구동모듈(130)의 제어부(132)는 수신부(140)를 통해 스마트폰으로부터 수신한 상기 음악의 오디오 신호(음원 신호)를 수신 및 입력받아 비트 수를 확인한다.

상기와 같이 음악의 비트 수가 확인하고 나면, 구동모듈(130)의 제어부(132)는 비트 수에 상응하는 주파수로 저주파 전류 내지 중주파 전류를 생성하기 위한 제어신호를 출력하고, 이에 구동모듈(130)의 전류생성회로부(133)가 제어부(132)의 제어신호에 따라 구동 및 제어되어 목표로 하는 주파수의 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성 및 출력한다.

결국, 전류생성회로부(133)에서 발생한 전류가 전기자극패드(120)를 통해 사용자 신체로 인가되고, 이로써 신체 내 근육 등에 전류에 의한 전기 자극이 이루어지게 된다.

이와 동시에, 전술한 바와 같이 약제도포부(110)의 충전부(111)에서 파스 물질이 토출구(112)를 통해 방출되어 피부(S)에 도포되고, 상기 도포된 파스 물질이 피부(S)를 통해 흡수되어 신체 내 근육에 대한 소염 및 진통의 작용을 하게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 외부 기기 100 : 전기 자극 장치
101 : 하우징 110 : 약제도포부
111 : 충전부 112 : 토출구
113 : 주입구 114 : 캡
120 : 전기자극패드 122 : 전극
121 : 몸체 123 : 지지체
124 : 도선 130 : 구동모듈
131 : PCB 132 : 제어부
133 : 전류생성회로부 140 : 수신부
150 : 배터리 160 : 조작부
S : 피부

Claims

사용자 신체에 저주파 전류 또는 중주파 전류를 인가하여 사용자 신체 부분을 전기적으로 자극하는 전기 자극 장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징에 구비되고 사용자 피부를 통해 흡수되어 사용자 신체에서 약리 효과를 일으킬 수 있는 약리 효과 물질을 사용자 피부에 공급 및 도포하는 약제도포부;
상기 하우징에 설치되고 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하도록 구동하는 구동모듈; 및
상기 하우징에 설치되고, 상기 구동모듈에서 생성되어 전달되는 저주파 전류 또는 중주파 전류를 사용자 신체에 인가하는 전기자극패드를 포함하는 전기 자극 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 약제도포부는
상기 하우징 내측에 약리 효과 물질이 채워져 저장될 수 있는 공간으로 마련되어서 구비되는 충전부; 및
상기 하우징에서 사용자 피부에 접촉되는 면인 피부접촉면에 상기 충전부와 연통하도록 형성되어 상기 피부접촉면에 접촉된 사용자 피부에 충전부로부터의 약리 효과 물질이 토출되도록 하는 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 충전부에 약리 효과 물질을 주입할 수 있도록 하우징의 일측 또는 충전부의 일측에 충전부의 내부공간과 연통하도록 형성된 주입구가 구비되고,
상기 주입구에는 개폐를 위한 캡이 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 전기자극패드가 하우징의 피부접촉면에서 중앙에 위치하도록 설치되고,
상기 충전부가 하우징 내측에서 하우징 둘레 부분을 따라 연결된 링 형상의 공간으로 구비되며,
상기 하우징의 피부접촉면에서 하우징 둘레 부분을 따라 배열되도록 복수 개의 토출구들이 형성된 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 약리 효과 물질은 사용자 신체 부분에 대한 진통 및 소염 효과를 일으키는 파스 물질인 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징에 설치되고 외부 기기와 통신 가능하게 연결되어 외부 기기로부터 수신되는 오디오 신호를 구동모듈에 전달하는 수신부를 더 포함하며,
상기 구동모듈은
상기 수신부를 통해 입력되는 오디오 신호로부터 단위 시간당 비트 수를 검출하고 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 상기 검출된 단위 시간당 비트 수에 해당하는 주파수로 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 조절된 주파수의 저주파 전류 또는 중주파 전류를 생성하도록 제어되는 전류생성회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 수신부는 상기 외부 기기와 통신 연결된 상태로 외부 기기에서 사용자 청취가 가능하도록 출력되고 있는 음악의 오디오 신호를 수신하도록 된 것을 전기 자극 장치.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 수신부는
상기 외부 기기와의 통신을 위한 블루투스 통신모듈을 포함하고,
상기 외부 기기와 블루투스 연결되면 외부 기기에서 사용자 청취가 가능하도록 출력되고 있는 음악의 오디오 신호를 수신하도록 된 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 구동모듈의 제어부는
상기 검출된 단위 시간당 비트 수가 클 수록 더 큰 주파수로 상기 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 출력하고,
상기 검출된 단위 시간당 비트 수가 작을수록 더 작은 주파수로 상기 저주파 전류 또는 중주파 전류의 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.