KR20230030571A - 통신 디바이스, 방법, 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 출원에서 통신 디바이스들, 방법들, 및 시스템들의 다수의 양태들이 설명된다. 일 양태는 복수의 상이한 에너지 유형들을 생리적 조직을 향한 신호 방향으로 출력하도록 동작가능한 복수의 발전기: 요소들을 포함하는 에너지 발전기; 복수의 발전기 요소들을 서로 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결하는 인쇄 회로 기판을 포함하며; 복수의 발전기 요소들의 각 발전기 요소는 에너지 발전기가 생리적 조직에 대해 위치될 때, 복수의 상이한 에너지 유형들 중 하나의 에너지 유형을 갖는 에너지 신호의 상이한 부분을 생리적 조직을 향한 신호 방향으로 출력함으로써 생리적 조직과 연관된 상이한 신경들과 통신하도록 독립적으로 동작가능한, 장치이다.
Description
본 개시의 양태들은 일반적으로 통신 디바이스들, 방법들, 및 시스템들에 관한 것이다. 특정 양태들은 생리적 조직(예를 들어, 피부)에 인접하여 위치가능하고 생리적 조직과 연관된 신경을 사용하여 뇌와 통신가능한 착용가능하고 이식가능한 통신 디바이스에 관한 것이다.
컴퓨터 스크린은 사람 대 컴퓨터 통신을 위한 가장 통상적인 수단으로서 부상하였다. 2015년에, 예를 들어, 평균 성인은 정보를 이용하고/하거나 다른 사람들과 통신하기 위해 스크린을 보며 하루에 대략 10시간을 보내는 것으로 추정되었다. 인간의 눈은 모든 이러한 스크린 시간을 위해 설계되지 않았고, 수많은 증상들이 이와 연관되어 있다. 예를 들어, 스크린 시간의 수 시간으로부터의 눈의 피로는 오랜 시간 동안 지속되는 눈 자극, 건조, 피로, 및/또는 흐릿한 시야의 사례들을 야기할 수 있다. 이러한 문제들은 점점 더 증가하고 있고, 새로운 스크린 지향 디바이스들(예를 들어, 차기 iPhone®)의 거의 지속적인 생산은 추가 증가를 시사한다.
사람 대 컴퓨터 통신을 위한 대안적인 수단은 과도한 스크린 시간의 악영향을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 인체는 뇌에 데이터를 통신할 수 있는 많은 비-시신경을 포함한다. 피부는 인체에서 가장 큰 기관이고, 온도 조절, 면역 조절 및 감각적 입력들과 관련된 것들을 포함하는 다수의 기능들을 제공한다. 환경 데이터를 수신하고 이를 뇌에 더 중앙으로 전달하도록 고도로 조율되는 방대한 신경망이 존재한다. 피부와 연관된 신경들과 같은 환경 입력들을 전달하는 것은 말초 신경계의 역할이다. 우리의 감각 기관들의 이러한 그리고 다른 통신 능력을 더 양호하게 활용하기 위해 추가 개선이 요구된다.
본 출원에서 다수의 양태들이 개시된다. 하나의 예시적인 양태는 통신 디바이스이다. 예를 들어, 디바이스는 복수의 상이한 에너지 유형들을 생리적 조직을 향한 신호 방향으로 출력하도록 동작가능한 복수의 발전기 요소들을 포함하는 에너기 발전기 및 복수의 발전기 요소들을 서로 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결하는 인쇄 회로 기판을.포함하는 장치를 포함할 수 있다. 복수의 발전기 요소들의 각 발전기 요소는 에너지 발전기가 생리적 조직에 대해 위치될 때, 복수의 상이한 에너지 유형들 중 하나의 에너지 유형을 갖는 에너지 신호의 상이한 부분을 생리적 조직을 향한 신호 방향으로 출력함으로써 생리적 조직과 연관된 상이한 신경들과 통신하도록 독립적으로 동작가능할 수 있다.
복수의 발전기 요소들은 진동 발전기 요소 및 열 발전기 요소를 포함할 수 있다. 복수의 상이한 에너지 유형들은 진동 발전기 요소에 의한 진동 에너지 출력 및 열 발전기 요소에 의한 열 에너지 출력을 포함할 수 있다. 진동 발전기 요소는 코인 진동 모터를 포함할 수 있다. 열 발전기 요소는 열전 발전기에 공급되는 전류에 응답하여 온도차를 생성하기 위해 제베크 효과(Seebeck effect)로 동작가능한 열전 발전기를 포함할 수 있다. 열전 발전기는 전류에 응답하여 고온 열 에너지 및 저온 열 에너지를 출력하도록 동작가능할 수 있다. 열전 발전기는 중앙 개구를 갖는 개방 형상을 포함할 수 있고, 진동 발전기는 중앙 개구에 위치된다. 열전 발전기의 개방 형상은 원형 중앙 개구를 갖는 환형 형상을 포함할 수 있고, 진동 발전기는 진동 발전기의 외부 표면들과 열전 발전기의 내부 표면들 사이에 연속적인 공극 및 열적 단절을 규정하기 위해 원형 중앙 개구에 위치된 원형 형상을 포함한다.
복수의 발전기 요소들은 전기 자극 발전기 요소를 포함할 수 있다. 복수의 상이한 에너지 유형들은 전기 자극 발전기 요소에 의한 전기 자극 출력을 포함할 수 있다. 복수의 상이한 에너지 유형들은 전기 자극 발전기 요소에 의한 전기 자극 출력을 포함할 수 있다. 전기 자극 발전기 요소는 전기 자극을 출력하도록 동작가능한 접촉판들의 쌍을 포함할 수 있다. 접촉판들의 쌍은 절연 물질에 의해 인쇄 회로 기판에 구조적으로 연결될 수 있고, 도체에 의해 인쇄 회로 기판에 전기 연결된다. 접촉판들의 쌍은 인쇄 회로 기판의 패드들에 직접 장착될 수 있다. 복수의 발전기 요소들은 연속적인 공극에 위치되고 열 단절을 유지하는 반-환형 접촉판들의 쌍을 포함하는 전기 자극 발전기 요소를 포함할 수 있다.
복수의 발전기 요소들은 압력 발전기 요소를 포함할 수 있다. 복수의 상이한 에너지 유형들은 압력 발전기 요소에 의한 압력 에너지 출력을 포함할 수 있다. 압력 발전기 요소는 압력 발전기 요소에 공급되는 전류에 응답하여 압력 에너지를 출력하도록 동작가능한 압전 스피커를 포함할 수 있다. 압전 스피커의 면이 공극을 규정하기 위해 생리적 조직으로부터 이격될 수 있고, 압력 에너지는 스피커에 의해 공극을 통해 생리적 조직을 향해 출력되는 음향 에너지를 포함한다.
압력 발전기 요소는 압력 발전기 요소에 공급되는 전류에 응답하여 압력 에너지를 출력하도록 동작가능한 압전 스피커들의 어레이를 포함할 수 있다. 복수의 발전기 요소들은 압전 스피커들의 방사상 어레이를 포함하는 압력 발전기 요소를 포함할 수 있다. 압전 스피커들의 방사상 어레이는 열전 발전기의 환형 형상과 동축이고 환형 형상을 둘러쌀 수 있다. 이들 예들 중 어느 하나에서, 압력 발전기 요소는 하나 이상의 초음파 변환기를 포함할 수 있다.
복수의 발전기 요소들은 광학 발전기 요소를 포함할 수 있다. 복수의 상이한 에너지 유형들은 광학 발전기 요소에 의한 광학 에너지 출력을 포함할 수 있다. 광학 발전기 요소는 광학 에너지를 출력하도록 동작가능하고 인쇄 회로 기판에 기계적으로 지지되고 전기적으로 연결되는 다색 LED를 포함할 수 있다.
본 장치는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능하고 복수의 에너지 발전 요소들 사이의 위치에서 인쇄 회로 기판에 기계적으로 지지되고 전기적으로 연결되는 센서를 포함할 수 있다. 센서는 박동하는 심장에 의해 생성되는 전기적 활동의 측정치들을 포함하는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능할 수 있다. 센서는 움직임에 의해 생성되는 전기적 활동의 측정치들을 포함하는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능할 수 있다. 센서는 호흡에 의해 생성되는 전기적 활동의 측정치들을 포함하는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능할 수 있다.
본 장치는 복수의 에너지 발전 요소들을 둘러싸는 파지가능한 바디를 포함할 수 있다. 파지가능한 바디는 복수의 상이한 에너지 유형들의 출력들을 생리적 조직을 등지는 방향들로 제한하도록 동작가능한 절연 물질로 만들어진 원통형 형상을 포함할 수 있다. 본 장치는 착용가능한 바디가 착용될 때 생리적 조직에 대해 복수의 에너지 발전기 요소들의 위치를 유지하도록 인쇄 회로 기판과 체결가능한 착용가능한 바디를 포함할 수 있다. 착용가능한 바디는 에너지 신호가 출력될 때 복수의 에너지의 일부분을 흡수하도록 구성될 수 있다. 착용가능한 바디는 결정질 구조체 또는 폴리머 구조체를 포함할 수 있다.
본 장치는 지지 바디가 조직 상에 놓일 때 생리적 조직에 대해 복수의 에너지 발전기 요소들의 위치를 유지하도록 인쇄 회로 기판과 체결가능한 지지 바디를 포함할 수 있다. 지지 바디는 결정질 구조체 또는 폴리머 구조체를 포함할 수 있다. 복수의 에너지는 에너지 신호가 지지 바디를 통해 생리적 조직으로 출력되도록 지지 바디의 내부 부분을 향해 배향될 수 있다. 에너지 신호가 출력될 때 복수의 에너지의 일부분이 지지 바디로 전달될 수 있다.
지지 바디는 반투과성 폴리머 구조체 및 반투과성 폴리머 구조체에 부유되어 에너지 신호에 반응하는 시각적 또는 기능적 특징부를 생성하는 첨가제를 포함할 수 있다. 복수의 에너지 발전기들은 반투과성 폴리머 구조체를 복수의 상이한 색상들로 조명하도록 동작가능한 다색 LED를 포함하는 광학 발전기 요소를 포함할 수 있다. 첨가제는 반투과성 폴리머 구조체에 부유되는 광 반응성 물질의 조각들을 포함할 수 있다. 조각들은 열 전도성 경로들을 위해 반투과성 폴리머 구조체에 부유되는 열 반응성 물질을 포함할 수 있다.
첨부 도면은 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 이들 도면들은 본원에서 제공되는 작성된 설명과 함께, 본 개시의 원리들을 설명하는 역할을 하는 본 개시의 예시적인 양태들을 도시한다.
도 1a는 생체 조직 상으로의 예시적인 에너지 신호 출력을 도시한다;
도 1b는 도 1a의 에너지 신호를 출력하도록 구성된 예시적인 통신 디바이스를 도시한다;
도 2a는 도 1b 디바이스의 상면도를 도시한다;
도 2b는 도 1b 디바이스의 저면도를 도시한다;
도 2c는 도 2a의 절단선 A-A를 따라 취해진 도 1b 디바이스의 단면도를 도시한다;
도 3a는 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도3b는 도3a 발전기의 저면도를 도시한다;
도 4a는 도 3a 발전기에 의한 충격 에너지 출력을 도시한다;
도 4b는 도 3a 발전기에 의한 열 에너지 출력을 도시한다;
도 4c는 도 3a 발전기에 의한 전기 에너지 출력을 도시한다;
도 4d는 도 3a 발전기에 의한 압력 에너지 출력을 도시한다;
도 5는 예시적인 처리 유닛을 도시한다;
도 6은 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도 7은 도 6 발전기의 저면도를 도시한다;
도 8a는 도 6 발전기에 의한 충격 에너지 출력을 도시한다;
도 8b는 도 6 발전기에 의한 열 에너지 출력을 도시한다;
도 8c는 도 6 발전기에 의한 전기 에너지 출력을 도시한다;
도 8d는 도 6의 발전기에 의한 압력 에너지 출력을 도시한다;
도 9는 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도 10은 도 9 발전기의 저면도를 도시한다;
도 11은 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도 12는 도 11 발전기의 저면도를 도시한다;
도 13a는 도 6의 발전기의 측면도를 도시한다;
도 13b는 데이터 통신 디바이스의 파지가능한 바디에 내장될 때 도 6 발전기의 측면도를 도시한다.
도 14a는 데이터 통신 디바이스의 착용가능한 바디에 내장될 때 도 9 발전기의 측면도를 도시한다.
도 14b는 도 14a의 착용가능한 바디에 내장될 때의 도 9 발전기의 배면도를 도시한다.
도 15는 데이터 통신 디바이스의 지지 바디에 내장될 때 도11 발전기의 측면도를 도시한다.
도 1a는 생체 조직 상으로의 예시적인 에너지 신호 출력을 도시한다;
도 1b는 도 1a의 에너지 신호를 출력하도록 구성된 예시적인 통신 디바이스를 도시한다;
도 2a는 도 1b 디바이스의 상면도를 도시한다;
도 2b는 도 1b 디바이스의 저면도를 도시한다;
도 2c는 도 2a의 절단선 A-A를 따라 취해진 도 1b 디바이스의 단면도를 도시한다;
도 3a는 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도3b는 도3a 발전기의 저면도를 도시한다;
도 4a는 도 3a 발전기에 의한 충격 에너지 출력을 도시한다;
도 4b는 도 3a 발전기에 의한 열 에너지 출력을 도시한다;
도 4c는 도 3a 발전기에 의한 전기 에너지 출력을 도시한다;
도 4d는 도 3a 발전기에 의한 압력 에너지 출력을 도시한다;
도 5는 예시적인 처리 유닛을 도시한다;
도 6은 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도 7은 도 6 발전기의 저면도를 도시한다;
도 8a는 도 6 발전기에 의한 충격 에너지 출력을 도시한다;
도 8b는 도 6 발전기에 의한 열 에너지 출력을 도시한다;
도 8c는 도 6 발전기에 의한 전기 에너지 출력을 도시한다;
도 8d는 도 6의 발전기에 의한 압력 에너지 출력을 도시한다;
도 9는 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도 10은 도 9 발전기의 저면도를 도시한다;
도 11은 예시적인 에너지 발전기의 단면을 도시한다;
도 12는 도 11 발전기의 저면도를 도시한다;
도 13a는 도 6의 발전기의 측면도를 도시한다;
도 13b는 데이터 통신 디바이스의 파지가능한 바디에 내장될 때 도 6 발전기의 측면도를 도시한다.
도 14a는 데이터 통신 디바이스의 착용가능한 바디에 내장될 때 도 9 발전기의 측면도를 도시한다.
도 14b는 도 14a의 착용가능한 바디에 내장될 때의 도 9 발전기의 배면도를 도시한다.
도 15는 데이터 통신 디바이스의 지지 바디에 내장될 때 도11 발전기의 측면도를 도시한다.
이제 본 개시의 양태들이 예시적인 통신 디바이스들, 방법들, 및 시스템들을 참조하여 설명될 것이다. 특정 양태들은 건강 관리 설정을 참조하며, 여기서 설명된 디바이스들, 방법들, 및 시스템들은 한 명의 간병인이 스크린을 사용하지 않거나 또는 적어도 스크린 시간량이 감소된 복수의 환자들에 대한 바이탈 신호들을 모니터링할 수 있게 할 수 있다. 건강 관리와 같은 특정 설정; 간병인과 같은 특정 사용자; 바이탈 신호들과 같은 특정 데이터; 또는 특정 스크린 시간량에 대한 임의의 참조는 편의를 위해 제공되고, 주장되지 않는 한 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 본원에서 개시되는 양태들은 임의의 유사한 통신 디바이스, 방법, 또는 시스템 - 건강 관리 관련 또는 그 외에 활용될 수 있다.
용어 "근위(proximal)" 및 "원위(distal)", 및 이들의 각 이니셜들 "P" 및 "D"는 상대적인 구성요소들 및 특징부들을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 근위는 사용자의 손에 더 가까운 위치를 지칭할 수 있는 반면, 원위는 상기의 손으로부터 더 먼 위치를 지칭할 수 있다. 생체 조직에 인접한 손과 관련하여, 예를 들어, 근위는 조직을 등진 위치를 지칭할 수 있는 반면, 원위는 상기의 조직을 향한 위치를 의미할 수 있다. 추가 예로서, 생체 조직을 향해 지향되는 에너지와 관련하여, 근위는 조직을 등지고 지향되는 에너지를 지칭할 수 있고, 원위는 조직을 향해 지향되는 에너지를 지칭할 수 있다. 숫자에 이니셜들(P 또는 D)을 첨부하면 이의 근위 또는 원위 위치 또는 방향을 의미할 수 있다. 주장되지 않는 한, 이들 방향 용어들은 편의를 위해 제공되고 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시의 양태들은 하나 이상의 축을 참조하여 설명될 수 있다. 예를 들어, 요소는 축을 따라 연장될 수 있고, 상기의 축을 따라 제1 또는 제2 방향으로 이동될 수 있으며, 및/또는 상기의 축을 중심으로 제1 또는 제2 방향으로 회전될 수 있다. 하나의 축은 다른 축과 교차하여, 이들 사이의 가로축 및/또는 수직 관계를 초래할 수 있다. 예를 들어, 두 개 또는 세 개의 수직 축들이 원점에서 교차하여 데카르트 좌표계를 규정할 수 있다. 방향 용어들 근위 및 원위는 임의의 축을 참조하여 사용될 수 있다. 하나의 축은 요소의 길이를 따라 연장되는 종축, 이를테면 요소의 길이를 따라 그리고 요소의 중심을 통해 연장되는 중심 종축일 수 있다.
"일 수 있다", "할 수 있다", 및 기타 어미 변화형과 같은 용어들은 본 개시의 선택 사항적인 양태들을 기술하는 것으로 의도되며, 이들 중 임의의 것이 아래에 제시될 청구항들에 의해 커버될 수 있다. "포함한다", "포함하는", 또는 기타 어미 변화형과 같은 용어들은 비배타적인 포함을 기술하는 것으로 의도되어, 요소들의 리스트를 포함하는 디바이스, 방법, 또는 시스템은 그러한 요소들만을 포함하는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 이에 내재적인 다른 요소들을 포함할 수 있다. 용어 "및/또는"은 잠재적인 조합을 나타내어, 제1 및/또는 제2 요소가 마찬가지로 제1 요소, 제2 요소, 또는 제1 요소와 제2 요소의 조합으로서 기술될 수 있다. 이들 잠재적인 조합들은 예들로서 제공된다. 다수의 다른 조합들이 본 개시에 내재된다. 달리 언급되지 않는 한, 용어 "예시적인"은 "이상적인"이 아니라 "예"의 의미로 사용된다.
본 개시의 양태들은 생체 조직과 연관된 신경들을 통해 뇌와 통신하기 위한 디바이스들, 방법들, 및 시스템들에 관한 것이다. 일부 양태들은 생체 조직에 심볼들을 통신하기 위해 하나 이상의 에너지 출력을 포함하는 에너지 신호를 참조하여 설명된다. 심볼들은 데이터를 통신하기 위해 사용될 수 있고, 하나 이상의 에너지는 데이터의 양태들을 통신하기 위해 이용될 수 있다. 생체 조직은 도 1a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이 피부의 일부분일 수 있다. 건강 관리 설정에서, 에너지 신호는 환자의 상태와 연관된 심볼들을 통신하기 위해 간병인의 피부를 향해 출력될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 에너지의 세기는 상태의 측정에 응답하여 증대되어, 측정치가 변하는 경우 간병인에게 비-시각적 경보를 제공할 수 있다.
이제 예시적인 에너지 및 에너지 신호들이 도 1a를 참조하여 설명되며, 이는 하나 이상의 상이한 에너지(32)를 갖는 사용자(1)의 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))의 통신 영역(4) 상으로 출력되는 복수의 심볼들(92)을 포함하는 예시적인 에너지 신호(90)를 도시한다. 예시를 위해, 도 1의 심볼들(92)은 에너지 송수신기에 의해 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 출력됨에 따라, 근위로부터 원위 방향으로 도시된다. 각 상이한 에너지(32)는 통신 영역(4)의 원위에 위치된 신경들과 같은 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 데이터의 양태들을 통신할 수 있다.
생리적 조직은 피부(2)를 포함할 수 있으며, 사용자(1)의 임의의 기저 근육, 뼈, 및/또는 다른 부분들은 제2 시구간 동안 하나 이상의 상이한 에너지(32)를 수신하고 이에 반응할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 하나 이상의 상이한 에너지(32)는 피부(2)와 연관된 신경들 ― (i) 촉감 수용체, 이를테면 마이너스 소체(Meissner's corpuscle); (ii) 온도 수용체, 이를테면 루피니 소체(Ruffini corpuscle) 및 크라우제 소체(Krause corpuscl), (iii) 전기 수용체, 이를테면 진피층 내에 위치된 근육 및 통증 수용체; (iv) 압력 수용체, 이를테면 파시니안 소체(Pacinian corpuscle); 및/또는 (v) 피부(2) 또는 다른 생리적 조직들에 신경을 분포시키고 에너지(32)에 반응하는 임의의 다른 피부 또는 피하 신경들을 포함힘 ― 에 의해 인식될 수 있다.
각 심볼(92)은 상이한 데이터와 연관될 수 있다. 예를 들어, 건강 관리 설정에서, 각 심볼(92)은 체온, 맥박수, 호흡수, 및/또는 혈압과 같은 환자의 바이탈 사인과 연관될 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 복수의 심볼들(92)은 제1 심볼(92A), 제2 심볼(92B), 및 제3 심볼(92C)을 포함할 수 있다. 이전 예를 계속하면, 제1 심볼(92A)은 체온 및 맥박수와 연관될 수 있고, 제2 심볼(92B)은 호흡수와 연관될 수 있으며, 제3 심볼(92C)은 혈압과 연관될 수 있다. 임의의 수의 심볼(92)이 제공되고/되거나 환자의 측정가능한 또는 측정불가능한 특성과 연관될 수 있다.
심볼들(92A, 92B, 및 92C)은 도 1a에서 도트들 피프(pip) 패턴으로서 도시되며, 여기서 각 도트는 음영 영역이다. 각 도트는 하나 이상의 상이한 에너지(32)의 출력을 나타낼 수 있다. 에너지(32) 및/또는 각 심볼(92A, 92B, 및 92C)의 양태들은 에너지 신호(90)의 복잡성을 증가시킬 수 있고, 따라서 이에 의해 송신되는 데이터의 양을 증가시킬 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 심볼들(92A, 92B, 및 92C)은 피프 패턴들로 피부를 향해 에너지(32)를 출력하고; 패턴들을 통신 방향(communication direction, CD)으로 피부에 걸쳐 이동시킴으로써, 통신 영역(4)에 걸쳐 스크롤될 수 있다. 도 1a에서, 제1 심볼(92A)은 피프 5 도트 패턴이고; 제2 심볼(92B)은 피프 6 도트 패턴이며; 제3 심볼(92C)은 스크롤링으로 인해 통신 영역(4)의 끝에 의해 절단된 피프 3 도트 패턴이다. 심볼들(92)은 점멸되고 스크롤될 수 있다. 예를 들어, 도 1a의 제1 심볼(92A)의 5개의 도트들은 환자의 온도 범위(예를 들어, 정상 범위)를 통신하기 위해 출력될 수 있고, 환자의 맥박수를 통신하기 위해 온오프로 점멸될 수 있다.
예시적인 에너지 송수신기(10)는 사용자(1)의 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))의 통신 영역(4)에 에너지 신호(90)를 출력하도록 구성되는 것으로서 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 에너지 송수신기(10)는 예를 들어, 도 1b에 도시된 인간의 손목의 밑면과 같이, 사지 상에 위치된 임의의 부분을 포함하는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))의 일부분에 부착될 수 있다. 통신 영역(4)은 송수신기(10)의 주연부에 근사한 크기를 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 송수신기(10)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))을 향해 배향되는 신호 방향으로 통신 영역(4)을 향해 하나 이상의 상이한 에너지(32)를 출력함으로써 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 에너지 신호(90)를 통신할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 에너지(32)는 심볼들(92A, 92B, 및 92C) 중 임의의 것의 양태들을 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 통신하기 위해 개별적으로 그리고/또는 조합하여 출력될 수 있다.
이제 예시적인 에너지 송수신기(10)의 추가적인 양태들이 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명된다. 도시된 바와 같이, 송수신기(10)는 바디(20); 조직 인터페이스(30); 처리 유닛(60); 및 부착 요소(70)를 포함할 수 있다. 이들 요소들, 및 본원에서 설명되는 변형들에 의해, 에너지 송수신기(10)는 조직 인터페이스(30)에 의해 생리적 조직을 향해 하나 이상의 상이한 에너지(32)를 출력함으로써 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들에 에너지 신호(90)를 통신할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 바디(20)는 에너지 송수신기(10)의 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2c의 바디(20)는 종축(X-X)을 따라 연장되는 길이, 횡축(Y-Y)를 따라 연장되는 폭, 및 근위-원위 축(Z-Z)을 따라 연장되는 두께를 갖는다. 바디(20)의 길이, 폭, 및/또는 두께는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 적합할 수 있다. 예를 들어, 바디(20)는 폴리머 물질과 같은 유연한 생체적합성 베이스 물질로 구성될 수 있어, 바디(20)의 길이 및 폭이 피부(2)의 곡률에 닿아 정합하게 된다.
바디(20)는 임의의 형상을 포함할 수 있고, 임의의 곡률과 정합할 수 있다. 예를 들어, 바디(20)는 인간의 팔뚝의 원통형 형상(예를 들어, 도 1b)과 정합가능할 수 있고/있거나 인간의 이마 또는 사지의 반-구형 형상(예를 들어, 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d), 인간의 발의 불규칙적으로 만곡된 형상(예를 들어, 도 7a), 그립의 불규칙적으로 만곡된 형상(예를 들어, 도 7b), 및/또는 임플란트의 표면들(예를 들어, 도 7c, 도 7d)을 포함한다. 복수의 바디들(20)이 몇몇 곡률들을 수용하도록 함께 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2c의 바디(20)의 측면들은 곡률에 정합하는 이어진 층을 생성하기 위해 추가적인 바디들(20)의 측면들과 착탈가능하게 체결가능할 수 있다.
바디(20)의 베이스 물질은 절연 및/또는 에너지 지향 속성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스 물질은 근위-원위 축(Z-Z)에 따른 에너지 흐름을 촉진하고, 축들(X-X 및/또는 Y-Y)에 따른 에너지 흐름을 제한하는 조성물 및/또는 코팅을 포함할 수 있다. 바디(20)는 베이스 물질로부터 임의의 알려져 있는 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 바디(20)는 3D 인쇄가능하고, 이식가능하며(예를 들어, 폴리에테르 에테르 케톤 또는 PEEK와 같은), 유사한 특성들을 갖는 임의의 유형의 폴리머 물질들을 포함하는 생체적합성, 유전성, 내충격성, 흡음성, 및/또는 내열성인 베이스 물질로부터 성형되거나 3차원 인쇄될 수 있다. 추가 예로서, 바디(20)는 임의의 생체적합성 금속(예를 들어, 티타늄) 또는 금속 합금(예를 들어, 스테인리스 스틸) 임플란트 또는 세라믹을 포함할 수 있다. 추가적인 물질들 및/또는 코팅들이 생체적합성을 추가로 촉진하기 위해 베이스 물질과 함께 포함될 수 있고/있거나 바디(20)에 적용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 바디(20)는 근위-원위 축(Z-Z)(도 2c)을 따라 원위 표면(24)(도 2b)의 반대편에 있는 근위 표면(22)(도 2a)을 규정할 수 있다. 도 2a 및 도 2c에서, 예를 들어, 근위 표면(22)은 처리 유닛(60)을 수용하도록 구성된 처리기 격실(23)을 포함한다. 도시되고 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 처리 유닛(60)은 처리기 격실(23)과 착탈가능하게 체결가능(예를 들어, 스냅 핏)할 수 있다. 바디(20)는 유지 나사 및/또는 레버와 같은 스냅 핏을 고정 및/또는 해제하기 위한 추가적인 메커니즘들을 포함할 수 있고/있거나 이와 적합할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c의 바디(20)는 복수의 통신 베이들(25)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 각 통신 베이(25)는 그리드 패턴으로 원위 표면(24) 상의 다음의 것으로부터 이격될 수 있다. 간격은 균일하거나 불균일할 수 있다. 도 2b 및 도 2c에서, 베이들(25)은 도 1b의 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과의 통신을 위해 균일하게 이격되며, 이는 상당히 평평한 표면적을 갖는다. 불균일한 간격은 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))의 곡률을 수용하기 위해 사용될 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 각 통신 베이(25)는 송수신기(10)의 근위-원위 축(Z-Z)과 평행한 연통 축(z-z)을 따라 원위 표면(24)을 통해 바디(20) 내로 근위로 연장될 수 있다. 도 2c에서, 도관(26)이 각 베이(25)로부터, 바디(20)의 내부 부분을 통해, 그리고 처리기 격실(23) 내로 근위 방향으로 연장되어, 복수의 베이들(25)을 격실(23)과 통신되게 배치한다.
이제 조직 인터페이스(30)의 양태들이 도 2b 및 도 2c를 참조하여 설명된다. 도시된 바와 같이, 조직 인터페이스(30)는 복수의 에너지 발전기들(31)을 포함할 수 있고, 각 발전기(31)는 통신 베이들(25) 중 하나에 위치될 수 있다. 각 발전기(31)는 에너지(32)를 개별적으로 그리고/또는 조합하여 출력하도록 처리 유닛(60) 과 동작가능할 수 있다. 도 2b 및 도 2c에서, 예를 들어, 하나 이상의 상이한 에너지(32)가 도 1a의 에너지 신호(90)를 통신하기 위해 음영처리된 발전기들(31)로부터 출력되고 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 도체(27)가 처리 유닛(60)을 각 에너지 발전기(31)에 연결하기 위해 각 도관(26)을 통해 연장될 수 있어서, 제어 신호들이 하나 이상의 경로를 따라 처리 유닛(60)과 복수의 에너지 발전기들(31) 사이에서 송신될 수 있게 한다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 도체(27)는 제어 신호들을 송신하도록 구성된 임의의 수의 전기 와이어 및/또는 광섬유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도체들(27)은 복수의 발전기들(31)을 처리 유닛(60)과 상호연결하고, 전기 기반 제어 신호들, 에너지, 및 통신 정보가 유닛(60)과 발전기들(31) 사이에서 송신될 수 있게 하는 복수의 전기 도체들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도체들(27)은 복수의 발전기들(31)을 처리 유닛(60)과 상호연결하고, 광 기반 제어 신호들, 에너지, 및 통신 정보가 유닛(60)과 발전기들(31) 사이에서 송신될 수 있게 하는 복수의 광섬유들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 도체(27)는 적어도 하나의 전기 도체 및 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 연선을 포함할 수 있다. 에폭시와 같은 유연한 에너지 절연 매체가 도관들(26)에 도체들(27)을 밀봉하기 위해 사용될 수 있다.
예시적인 에너지 발전기(31)의 단면이 도 3a에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각 발전기(31)는 하우징(33); 제어기(34); 및 복수의 발전기 요소들, 이를테면: 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(36); 열 발전기 요소(42); 전기 자극 발전기 요소(48); 및 압력 발전기 요소(52)를 포함할 수 있다. 이제 각 발전기 요소의 예들이 설명된다.
바디(20)와 유사하게, 하우징(33)은 각 발전기(31)의 부분들을 둘러싸고/거나 발전기 요소들(36, 42, 48, 및/또는 52)을 위한 장착 표면들을 규정하는 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(33)은 바디(20)와 동일한 베이스 물질 또는 적합한 물질로서 만들어질 수 있고/있거나; 성형, 인쇄, 또는 유사한 공정에 의해 바디(20)와 함께 형성될 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 각 발전기 요소(36, 42, 48, 및/또는 52)의 부분들은 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 접촉하도록 하우징(33)으로부터 원위로 연장될 수 있다. 도 3a의 하우징(33)은 각 발전기(31)를 통신 베이들(25) 중 하나에 고정하도록 구성된 부착 특징부(32)를 포함한다. 예를 들어, 부착 특징부(32)는 베이(25)의 내부 표면과 체결가능한 하우징(33) 상의 스레드 세트를 포함할 수 있다. 생체적합성 접착제, 스냅 핏 연결 등을 포함하는 다른 유형의 화학적 또는 기계적 부착이 사용될 수 있다.
예시적인 발전기 요소들(36, 42, 48, 및 52)은 대략 동일한 방향으로 각자의 상이한 에너지(32)를 출력하도록 배열될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 각 에너지(32)가 신호 방향(signal direction, SD)으로 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))을 향해 출력될 수 있도록 각 발전기 요소(36, 42, 48, 및 52)는 연통 축(z-z)과 동축으로 배열될 수 있다. 이러한 동축 구성으로 인해, 각 에너지(32)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2)) 상의 대략 동일한 지점 또는 영역을 향해 출력될 수 있어, 에너지(32)가 생리적 조직과 상호교환 가능하게 통신가능하게 한다. 예를 들어, 도 1a의 에너지 신호(90)에 포함된 도트들 중 임의의 도트가 상이한 에너지(32) 중 임의의 에너지와 함께 피부(2) 상의 대략 동일한 지점 또는 영역으로 상호교환가능하게 통신될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제어기(34)는 처리 유닛(60)으로부터 제어 신호(82)를 수신하고, 신호(82)에 따라 발전기 요소들(36, 42, 48, 및 52)을 활성화하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 도체(27)는 제어 신호(82)를 처리 유닛(60)으로부터 발전기 요소들(36, 42, 48, 및 52)로 송신하고/하거나 전기를 처리 유닛(60)의 전원(66)으로부터 발전기 요소들(36, 42, 48, 및 52)로 지향시킬 수 있다(예를 들어, 도 5). 에너지 송수신기(10)는 전-전기 디바이스일 수 있으며, 여기서 제어 신호(82)는 전기 신호이고, 먼저 도체들(27)은 전선들이다. 다양한 응답 시간들, 및 에너지 요건들에 대해, 송수신기(10)는 또한 전기-광학 디바이스일 수 있으며, 여기서 제어 신호(82)는 광학 신호를 포함하고, 도체들(27) 중 적어도 하나는 광섬유를 포함한다. 예를 들어, 제어기(34)는 도체들(27) 중 제1 도체(예를 들어, 제1 전기 및/또는 광학 도체)에 의해 처리 유닛(60)으로부터 제어 신호(82)를 수신할 수 있고, 신호(82)에 따라 도체들(27) 중 제2 도체(예를 들어, 제2 전기 도체)에 의해 발전기 요소들(36, 42, 48, 및 52) 중 하나 이상으로 전기를 지향시킬 수 있다.
이제 발전기 요소들(36, 42, 48, 및 52)의 추가적인 양태들이 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(36)는 피부(2)와 연관된 신경들을 통해 뇌에 충격 및 진동 에너지(32A)를 통신할 수 있다. 예를 들어, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(36)는 전원(66)으로부터의 전기를 마이너스 소체와 같은 피부(2)의 촉감 수용체에 의해 인식가능한 기계적 움직임으로 변환하는 기계적 액추에이터를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 발전기 요소(36)는 구동 기구(37), 피스톤(38), 조직 콘택트(39), 및 가이드 튜브(40)를 포함할 수 있다. 구동 기구(37)는 제어기(34)에 부착되고 이와 전도적으로 체결되는 모터 엇메블리를 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 제어기(34)는 전기를 구동 기구(37)로 지향시켜, 모터 어셈블리가 피스톤(38)을 연통 축(z-z)을 따라 원위로 이동하게 하여, 충격 또는 진동 에너지(32A)를 신호 방향(SD)으로 출력할 수 있다. 레버 및 유사한 액추에이터들을 포함하는 상이한 힘 전달 구성요소들이 또한 에너지(32A)를 인가하기 위해 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 구동 기구(37)는 조직 콘택트(39)가 하우징(33)에 수용되는 후퇴 위치(예를 들어, 도 3a)와 콘택트(39)의 적어도 일부분이 하우징(33)의 원위에 있는 연장 위치(예를 들어, 도 4a) 사이에서 피스톤(38)을 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 충격 또는 진동 에너지(32A)는 조직 콘택트(39)를 원위로 이동시킴으로써 야기되는 피부(2)의 물리적 움직임으로서 신호 방향(SD)으로 출력될 수 있다. 충격 또는 진동 에너지(32A)의 양태들은 변경될 수 있다. 예를 들어, 외측 튜브(40)가 하우징(33)에 부착될 수 있고, 조직 콘택트(39)의 근위-원위 움직임을 가이드함으로써(예를 들어, 콘택트(39)를 회전 또는 안정시킴함으로써) 에너지(32A)의 타이밍을 변경하도록 구성된 내부 표면들을 포함할 수 있다. 탄성 요소가 이러한 움직임을 감쇠시키기 위해 구동 기구(37)와 콘택트(39) 사이에 추가될 수 있다.
예로서, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(36)는 또한 모델 번호 Cl 2-003.001을 갖고 www.precisionmicrodrives.com에서 입수가능한 6mm 선형 공진 액추에이터와 같이, Precision Microdrives Limited에 의해 판매되는 것들과 같은 선형 공진 액추에이터를 포함할 수 있다.
열 발전기 요소(42)는 피부(2)와 연관된 신경들을 통해 뇌에 열 에너지(32B)를 통신할 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 발전기 요소(42)는 전원(66)으로부터의 전기를 루피니 소체와 같이, 고온 또는 저온으로서 피부(2)의 온도 수용체들에 의해 인식가능한 열 에너지의 양으로 변환하는 전기 저항기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 발전기 요소(42)는 전기 저항기(43), 열 반사 홈(44), 도체(45), 및 절연 물질(46)을 포함할 수 있다. 홈(44)은 발전기 요소(36)의 외측 튜브(40)의 외부 표면에 부착되는 금속판을 포함할 수 있다. 저항기(33)는 홈(44)에 부착되는 전기 와이어 또는 코일을 포함할 수 있다. 도체(45)는 제어기(34)와 저항기(43) 사이에서 연장되는 전기선을 포함할 수 있고, 물질(46)은 도체(45)를 둘러싸는 에폭시를 포함할 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 전기 저항기(43) 및 열 반사 홈(44)은 연통 축(z-z)과 동축으로 배열된 원형 요소들일 수 있다. 도체(45)는 열 에너지(32B)로의 변환을 위해 전기 저항기(43)에 전기를 송신할 수 있다. 홈(44)은 저항기(43)를 수용하기 위해 하우징(33) 내로 근위로 연장되는 오목한 형상을 포함할 수 있고, 형상은 피부(2)를 향해 열 에너지(32B)를 반사하도록 구성된 원위 표면을 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 열 신호(32B)는 저항(43)에 의해 피부(2)로 전달되는 열의 양으로서 신호 방향(SD)으로 출력될 수 있다. 열 신호(32B)의 양태들은 변경될 수 있다. 예를 들어, 저항기(43) 또는 홈(44)의 크기, 형상, 및/또는 외부 코팅이 열 에너지(32B)의 강도를 변경할 수 있다.
전기 자극 발전기 요소(48)는 피부(2)와 연관된 신경들을 통해 뇌에 전기 자극(32C)을 통신할 수 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 전기 자극 발전기 요소(48)는 전원(66)으로부터의 전기를 피부(2)의 진피층에 위치된 근육 및 통증 수용체와 같은 생리적 조직의 감전성 수용체에 의해 인식가능한 전기 자극으로 변환하는 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에너지 발전기 요소(48)는 적어도 두 개의 전기 콘택트들(49), 도체들(50), 및 절연 물질(51)을 포함할 수 있다. 도체(50)는 제어기(34)로부터 원위 방향으로 연장되는 금속 로드 또는 와이어일 수 있다. 절연 물질(51)은 각 도체(50)를 둘러싸는 에폭시일 수 있다. 각 콘택트(49)는 도체들(50) 중 하나의 최원위 단부 상에 위치된 방전 형상을 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 제어기(34)는 전기를 도체(50)를 통해, 그리고 콘택트(49)의 방전 형상 내로 지향시킬 수 있어, 전기가 전기 자극(32C)을 출력하기 위해 콘택트들(49) 사이의 피부(2)를 통해 유동할 수 있게 한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 전기 콘택트들(49)은 연통 축(z-z)과 동축인 방사상 패턴으로 이격될 수 있다. 임의의 수의 콘택트(49)가 임의의 기하학적 및/또는 공간적 구성으로 사용될 수 있다. 절연 물질(51)은 간격을 규정하고 유지하기 위해 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 절연 물질들(51과 46)은 에폭시와 같은 동일한 물질일 수 있다. 네 개의 콘택트들(49)이 예를 들어, 두 쌍으로 배열되는 것으로서 도 3b에 도시되어 있다. 전기 자극(32C)의 양태들은 변경될 수 있다. 예를 들어, 전기 자극(32C)의 세기를 변경하기 위해 콘택트들(49)의 배열이 변경될 수 있고/있거나, 각 콘택트(49)의 크기 또는 그 사이의 간격이 변경될 수 있다.
압력 발전기 요소(52)는 피부(2)와 연관된 신경들을 통해 뇌에 압력 에너지(32D)를 통신할 수 있다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 압력 발전기 요소(52)는 전원(66)으로부터의 전기를 파시니안 소체와 같은 피부(2)의 압력 수용기에 의해 인식가능한 음파로 변환하는 전기음향 변환기일 수 있다. 예를 들어, 압력 발전기 요소(52)는 콘(53), 보이스 코일(54), 및 자석(55)을 포함할 수 있다. 이 구성에서, 제어기(34)는 자석(55)과의 상호작용을 위해 보이스 코일(54) 내로 전기를 지향시킬 수 있어, 신호 방향(SD)으로 압력 에너지(32D)를 생성하는 콘(53)의 움직임을 야기한다.
도 3b 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 콘(53)은 연통 축(z-z)과 동축인 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 콘(53)의 외측 에지는 하우징(33)의 내부 표면에 부착될 수 있고, 콘(53)의 내측 에지는 보이스 코일(54)에 부착될 수 있으며, 이는 하나 이상의 도체에 의해 제어기(34) 및 전원(66)에 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 코일(54)은 원형 형상을 가질 수 있고, 발전기 요소들(36, 42, 및 48)은 상기의 형상의 내부에 위치될 수 있다. 압력 에너지(32D)의 양태들은 변경될 수 있다. 예를 들어, 콘(53) 및/또는 보이스 코일(54)은 서라운드, 스파이더, 2차 프레임, 또는 신호 응답성을 변경하도록 구성된 임의의 다른 구조들을 포함할 수 있고/있거나; 자석(55)의 세기가 변화될 수 있고/있거나; 제어기(34)는 압력 에너지(32D)의 세기를 변경하도록 구성된 증폭기를 포함할 수 있다.
상이한 발전기 요소 유형들이 또한 상이한 에너지(32), 및/또는 에너지의 상이한 조합들(32)로 신호들을 피부에 통신하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 발전기들(31)이 에너지(32A, 32B, 32C, 및 32D)의 개별 또는 조합된 출력들을 변화시키기 위해 변경될 수 있고/있거나, 광학 신호들, 자기 신호들, 및/또는 임의의 물리적으로 인식가능한 신호들을 포함하는 추가적인 신호들을 피부(2)에 출력하도록 구성된 추가적인 발전기 요소들을 포함할 수 있다. 임의의 유형의 발전기 요소가 사용될 수 있고, 마찬가지로 도 3a 내지 도 4d에 따라 동축으로 배열될 수 있다.
이제 예시적인 처리 유닛(60)의 추가적인 양태들이 도 5를 참조하여 개념적으로 설명된다. 임의의 컴퓨팅 기술들이 활용될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(60)은 데이터 소스(81)로부터 입력 데이터(80)를 수신하고 도체들(27)을 통해 각 제어기(34)에 제어 신호(82) 및/또는 전기를 출력하여, 하나 이상의 에너지 발전기(31)의 활성화를 야기할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 처리 유닛(60)은 하우징(61), 데이터 송수신기(62), 하나 이상의 처리기(63), 메모리(64), 통신 버스(65), 및 전원(66)을 포함한다.
데이터 소스(81)는 처리 유닛(60)과 데이터 통신하는 로컬 및/또는 원격 데이터 소스들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소스(81)는 통신 베이들(25) 중 하나에 위치되고 도체들(27) 및/또는 버스(65)를 사용하여 입력 데이터(80)를 유닛(60)에 발신하도록 구성된 로컬 센서를 포함할 수 있어, 에너지 신호(90)가 로컬 센서들로부터의 데이터에 기초하는 폐루프 통신을 가능하게 한다. 임의의 감지 기술들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 로컬 센서는 피부(2)와 관련된 화학적 및/또는 물리적 출력들에 기초하여 입력 데이터(80)를 생성할 수 있다.
데이터 소스(81)는 또한 데이터 송수신기(62)를 통해 처리 유닛(60)과 데이터 통신하는 원격 데이터 소스, 이를테면 입력 데이터(80)를 유선 또는 무선 연결을 통해 데이터 송수신기(62)에 의해 처리 유닛(60)에 발신하도록 구성된 원격 센서를 포함할 수 있어, 에너지 신호(90)가 로컬 센서 및/또는 원격 센서로부터의 데이터에 기초하는 개루프 통신을 가능하게 한다.
임의의 수 및 유형의 로컬 센서가 입력 데이터(80)를 생성하기 위해 활용될 수 있다. 센서(들)는 에너지 송수신기(10) 상의 또는 이에 대한 임의의 위치에 위치될 수 있으며, 여기서 이들은 처리 유닛(60)과 데이터 통신할 수 있다. 건강 관리 설정에서, 예를 들어, 하나의 로컬 센서는 착용자의 화학적 및/또는 물리적 출력들(예를 들어, 심박수, 온도)에 기초하여 입력 데이터(80)를 생성하고, 입력 데이터(80)를 규칙적인 간격들로(예를 들어, 초당 한 번 또는 분당 한 번) 데이터 송수신기(62)에 통신하도록 구성된 개인 건강 추적기(예를 들어, Fitbit® 또는 iWatch®)를 포함할 수 있다.
하우징(61)은 처리 유닛(60)의 요소들을 포함할 수 있고/있거나, 바디(2)로부터 처리 유닛(60)을 탈착하기 위한 수단을 제공할 수 있어, 용이한 수리 및 업그레이드를 가능하게 한다. 도 1b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 하우징(61)의 외부 표면들은 처리 유닛(60)의 원위 표면이 격실(23)의 근위 표면에 닿아 유지되도록 격실(23)의 내부 표면들과 스냅 핏될 수 있다. 예를 들어, 하우징(61)의 외부 표면들은 X-X 축 및 Y-Y 축을 따라 외향으로 편향된 돌출부들을 포함할 수 있고, 격실(23)의 내부 표면들은 상기의 돌출부들을 수용하도록 구성된 홈들을 포함할 수 있다.
송수신기(62)는 블루투스, Wi-Fi 등과 같은 임의의 데이터 소스(들)(81)로부터 입력 데이터(80)를 수신하도록 구성된 임의의 유선 또는 무선 통신 기술을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 입력 데이터(80)는 데이터 소스(81)와 함께 생성되거나 데이터 소스(81) 상에 저장될 수 있고, 송수신기(62)에 의해 수신된다. 건강 관리 설정에서, 예를 들어, 데이터 소스(81)는 규칙적인 간격들로(예를 들어, 분당 한 번) 원격 서버에 입력 데이터(80)를 발신하도록 구성된 적어도 하나의 환자 모니터링 디바이스를 포함할 수 있다. 데이터(80)는 체온, 맥박수, 호흡수 및/또는 혈압과 같은 환자에 관한 다양한 측정치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(62)는 규칙적인 간격들로(예를 들어, 초당 한 번 또는 분당 한 번) 원격 서버로부터 데이터(80)를 검색 및/또는 수신할 수 있다.
각 제어 신호(82)는 입력 데이터(80)와 함께 수신될 수 있다. 데이터 송수신기(62)는 신호들(82)을 하나 이상의 처리기(63) 및/또는 메모리(64)로 중계할 수 있다. 대안적으로, 처리 유닛(60)이 입력 데이터(80)에 기초하여 각 제어 신호(82)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 메모리(64)는 신호 생성 프로그램을 포함할 수 있고, 하나 이상의 처리기(63)는 프로그램에 의해 각 제어 신호(82)를 생성할 수 있다. 이전 예들을 계속하면, 신호 생성 프로그램은: 간격 동안 환자 모니터링 디바이스를 포함하는 데이터 소스들(81)로부터 발신된 입력 데이터(80)를 분석하고; 체온 및 맥박수로부터 심볼(92A)을 생성하고, 호흡률로부터 심볼(92B)을 생성하며, 혈압으로부터 심볼(92C)을 생성하며; 심볼들(92A, 92B, 및 92C)을 피부(2)로 통신하기 위한 제어 신호(82)를 출력하도록 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 통신 버스(65)는 하나 이상의 처리기(63) 및 메모리(64)를 각 제어기(34) 와 같은 각 발전기(31)에 연결할 수 있다. 버스(65)는 하우징(61) 상에 위치되고/되거나 이를 통해 원위로 연장되는 전기 및/또는 광학 커넥터들(67)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 버스(65)는 처리 유닛(60)의 근위 표면 지지 요소들을 포함하는 유연한 회로 기판, 및 전원(66)으로부터 커넥터들(67)로 연장되는 전기 및/또는 광학 네트워크를 포함하는 원위 표면을 포함할 수 있다. 메시 네트워크와 같은 임의의 유형의 네트워크가 사용될 수 있다. 커넥터들(67)은 처리 유닛(60)으로부터 하나 이상의 발전기(31)로 제어 신호(82)를 출력하고/하거나, 전원(66)으로부터 하나 이상의 발전기(31)로 전기를 제공하기 위한 적어도 하나의 경로를 제공하기 위해 도체들(27)의 대응하는 커넥터들과 체결가능할 수 있다. 제어 신호(82)는 전기 및/또는 광학 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(82)는 각 발전기(31)에 대한 출력 커맨드들의 스트링을 포함할 수 있고, 전체 스트링은 전기 및/또는 광학 신호들을 활용하여 각 발전기(31)에 출력될 수 있어, 탄력성을 추가하며, 여기서 광학 신호들은 보다 빠른 송신을 위해 활용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 하우징(61)과 격실(23) 사이의 스냅 핏 연결은 커넥터(67)를 도체들(27)과 통신하고 시간이 지나면서 그 통신을 유지하게 배치할 수 있어, 처리 유닛(60)으로부터의 제어 신호들(82) 및/또는 전원(66)으로부터의 전기의 연속적인 출력을 가능하게 할 수 있다. 커버 요소가 격실(23) 내에 처리 유닛(60)을 밀봉하도록 바디(20)의 근위 표면(24)에 부착될 수 있고/있거나, 하우징(61)과 격실(23) 사이의 스냅 핏 연결을 보강하거나 대체할 수 있다. 예를 들어, 커버는 그래픽 디자인, 텍스트 요소, 필기면, 및/또는 유사한 장식 특징부를 포함할 수 있다. 추가 예로서, 커버는 안테나, 신호 증폭기, 및/또는 보충 데이터 송수신기와 같은 다른 기술들을 위한 장착 표면을 제공할 수 있다.
전원(66)은 처리 유닛(60) 및/또는 복수의 발전기들(31)에(예를 들어, 각 제어기(34)에) 전기를 공급하기 위한 임의의 수단을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전원(66)은 벽 콘센트와 같은 외부 전원에의 연결에 의해 충전가능한 리튬 이온 배터리와 같은 재충전가능한 배터리를 포함할 수 있다. 전원(66)은 전력 발전 기술들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원(66)의 근위 표면은 배터리를 충전하도록 구성된 광전지들과 같은 전력 발전기를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전원(66)은 또한 전원(66)에 의해 전력을 공급받고 통신 버스(62) 및 도체들(27)에 의해 규정되는 광학 경로들을 통해 하나 이상의 발전기(31)에 광학 에너지를 출력하도록 구성된 레이저 발전기와 같은 광학 에너지원을 포함할 수 있다.
이제 부착 요소(70)의 양태들이 도 2c를 참조하여 설명된다. 도시된 바와 같이, 부착 요소(70)는 조직 인터페이스(30)의 위치를 피부(2)에 닿게 또는 이에 인접하여 유지할 수 있다. 예를 들어, 요소(70)는 유지력을 신호 방향(SD)으로 인가하도록 구성된 접착제, 탄성, 및/또는 패스닝 요소를 포함할 수 있다. 도 2c에서, 요소(70)는 바디(20)의 원위 표면(24)에 부착된 근위 표면(72), 및 피부(2)와 접착가능한 원위 표면(74)을 포함한다. 요소(70)의 원위 표면(74)은 유지력을 인가하도록 구성된 생체적합성 접착제를 포함할 수 있다.
부착 요소(70)는 생체적합성 접착제에 의해 피부(2)에 착탈가능하게 그리고/또는 반-영구적으로 부착될 수 있다. 예를 들어, 제1 접착제 물질이 근위 표면(72)을 원위 표면(24)에 부착하기 위해 사용될 수 있고, 제2 접착제 물질이 원위 표면(74)을 피부(2)에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 추가 예로서, 제1 접착제는 에너지 송수신기(10)가 표면들(72와 24)을 분리하지 않고 피부(2)로부터 탈착될 수 있도록 보다 강할 수 있다. 제1 또는 제2 접착제 물질은 생체적합성일 수 있고/있거나, 피부(2)와의 장기간 접촉을 위해 구성된 항균 및/또는 내습 코팅 및/또는 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 제2 접착제 물질은 4시간, 8시간, 12시간, 24시간 교대조, 또는 보다 긴 교대조 전체 동안 피부(2)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 하나 또는 양자의 접착제는 또한, 이를테면 수개월 또는 수년의 치료 기간 전체 동안 피부(2)와의 반-영구적인 접촉을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 제2 접착제 물질은 접촉 기반 부상을 방지하거나 최소화하도록 구성된 시간 방출 처리에 의해 피부(2)와의 장기간 또는 반-영구적인 접촉을 촉진하는 의약 코팅 및/또는 조성물을 포함할 수 있다.
바디(20) 및/또는 부착 요소(70)는 조직 인터페이스(30)와 피부(2) 사이의 거리를 최소화하고/하거나 유지함으로써 에너지 신호(90)의 효능을 신장시킬 수 있어, 신호(90)가 보다 적은 에너지로 통신될 수 있게 한다. 예를 들어, 하나 이상의 상이한 에너지(32) 중 임의의 것이 바디(20) 및/또는 부착 요소(70)를 통해 출력될 수 있다. 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 부착 요소(70)는 복수의 개구들(76)을 포함할 수 있다. 각 개구(76)는 통신 베이들(25) 중 하나에 근사한 크기를 가질 수 있어, 에너지(32)가 개구들(76)을 통해 신호 방향(SD)으로 피부(2)를 향해 출력될 수 있게 한다. 예를 들어, 각 개구(76)는 각 발전기(31)에 대한 하우징(33) 또는 통신 베이(25)의 외경에 근사한 내경을 가질 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 부착 요소(70)는 조직 콘택트(39), 전기 저항기(43), 및/또는 전기 콘택트(49)가 개구들(76)을 통해 피부(2)와 접촉하거나 개구(76) 내에서 피부(2)에 인접할 수 있게 하는 두께를 가질 수 있다.
바디(20), 하우징(33), 및/또는 부착 요소(70)의 양태들은 에너지(32)를 지향 및 집속시킬 수 있어, 뇌가 에너지(32)의 하나의 출력을 다른 출력과 구별하는 것을 더 용이하게 한다. 이전 예들을 계속하면, 도 2b 및 도 2c의 바디(20), 하우징(33), 및/또는 부착 요소(70)는 충격 또는 진동 에너지(32A)에 의해 야기되는 피부(2)의 임의의 과도한 진동을 흡수하도록 구성된 충격 흡수 물질을 포함하는 베이스 물질들로 구성될 수 있다. 베이스 물질들 중 하나 또는 양자는 열 에너지(32B), 전기 자극(32C), 및 압력 에너지(32D)를 축 Z-Z를 따라 개구들(76)을 통해 지향시키고; 축 X-X 및 Y-Y에 따른 자극들(32B, 32C, 및 32D)의 전달을 방지하도록 구성된 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2c의 바디(20), 하우징(33), 및/또는 요소(70)는 원치 않는 통신을 제한함으로써 신호 구별을 촉진하기 위해 신호 방향(SD)을 가로지르는 방향들로 부수적으로 출력되는 에너지(32)의 임의의 부분을 흡수할 수 있다. 추가 예로서, 도 2c의 부착 요소(70)의 각 개구(76)는 에너지(32)를 피부(2)를 향해 추가 집속시키기 위해 축 z-z를 중심으로 하는 반사 코팅 및/또는 원뿔대 원추형 내부 형상을 가질 수 있다.
본원에서 설명되는 바와 같이, 에너지 송수신기(10)는 충격 또는 진동 에너지(32A), 열 에너지(32B), 전기 자극(32C), 및/또는 압력 에너지(32D)와 같은 임의의 에너지(32)를 개별적으로 또는 함께 출력함으로써 에너지 신호(90)를 피부(2)에 통신하도록 동작가능할 수 있다. 예를 들어, 임의의 에너지(32A-D)는 도 1a에 심볼들(92A, 92B, 및 92C)로서 도시된 임의의 도트들을 통신하기 위해 상호교환가능하게 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이제 설명되는 바와 같이, 각 에너지(32)의 양태들은 신호(90)의 복잡성, 그리고 이에 따라 이에 의해 송신되는 데이터의 양을 증가시키도록 변경될 수 있다. 변경가능한 양태들은 에너지 유형, 에너지 세기, 출력 지속기간, 스크롤 레이트, 심볼 형상 등을 포함할 수 있다.
에너지 신호(90)는 에너지(32)에 의해, 개별적으로 또는 함께 피부(2)에 통신될 수 있다. 도 1a에서, 예를 들어, 제1 심볼(92A) 내의 각 도트는 충격 또는 진동 에너지(32A)로 출력될 수 있으며; 제2 심볼(92B) 내의 각 도트는 열 에너지(32B)로 출력될 수 있으며; 제3 심볼(92C) 내의 각 도트는 전기 자극(32C)으로 출력될 수 있다. 에너지(32)는 추가적인 강조를 위해 조합될 수 있다. 예를 들어, 제1 심볼(92A)은 베이스라인 측정치에 응답하여 충격 또는 진동 에너지(32A)로 출력될 수 있고, 측정치가 변경된다면 충격 또는 진동 에너지(32A)와 열 에너지(32B)의 조합으로 출력될 수 있다. 에너지(32)는 또한 에너지 신호(90)의 침투 깊이를 향상시키기 위해 조합될 수 있다. 예를 들어, 제1 심볼(92A)이 피부(2)와 연관된 신경들의 일부분을 활성화하기 위해 압력 에너지(32D)를 먼저 출력하고, 활성화된 신경들에 열 에너지(32B)를 두 번째로 출력함으로써 형성될 수 있다. 임의의 개별 도트는 임의의 다른 도트에 대해 유사하게 변경될 수 있다.
에너지(32)의 세기는 강조를 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛(60)은 베이스라인 측정치에 응답하여 제1 세기 레벨, 그리고 측정치가 변경된다면 신호(92A)를 강조하기 위해 제2 세기 레벨의 충격 또는 진동 에너지(32A)를 갖는 제2 심볼(92A)을 출력할 수 있다. 출력 지속기간이 유사하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 에너지(32)의 출력 지속기간은 정상 측정에 대해 빠른 탭(예를 들어, 약 100ms)과 같이 순간적일 수 있거나; 비정상 측정에 대해 단기 홀드(예를 들어, 500ms 내지 1s)와 같이 연장될 수 있거나; 또는 이들의 조합일 수 있다. 스크롤 레이트가 유사하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 심볼들(92)은 전혀 스크롤되지 않을 수 있고(즉, 0의 스크롤 레이트), 출력 지속기간이 심볼들(92)을 고정된 위치에서 그리고/또는 점멸 오프함으로써 시간이 지나면서 변화를 통신하기 위해 사용될 수 있다. 추가 예로서, 건강 관리 설정에서, 스크롤 레이트는 업데이트 스케줄(예를 들어, 분당 1회전)에 기초할 수 있고/있거나, 출력 지속기간은 환자 상태에 기초할 수 있다(예를 들어, 보다 중환자들에 대해 더 빠르게).
심볼 형상도 변경될 수 있다. 복수의 심볼들(92)은 도 1a에 피프 패턴 형상들로 도시되지만, 임의의 심볼 형상, 특히 도트-매트릭스 표현에 따를 수 있는 것들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 심볼들(92)은 통신 영역(4)에 걸쳐 통신 방향(CD)으로 스크롤되는 알려진 모스 코드, 이진 심볼들, 라인들, 및/또는 방향 화살표들을 포함할 수 있다. 영숫자 심볼들이 또한 통신될 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터(80)는 Twitter® 피드로부터 생성되는 제어 신호(82)를 포함할 수 있고, 심볼(92)은 피드에 포함된 각 Twit®의 저자, 날짜, 및 내용을 통신하기 위한 영숫자 심볼들을 포함할 수 있다. 추가 예로서, 입력 데이터(80)는 이메일의 제목 및 발신자를 포함할 수 있고, 메모리(64)에 포함된 신호 생성 프로그램이 발신자에 기초하여 이메일을 우선순위화하고, 이메일의 제목, 발신자 및 우선순위에 기초하여 세트 심볼들(92)을 출력하기 위한 제어 신호(82)를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 심볼들(92)은 우선순화된 이메일의 제목 및/또는 발신자를 약칭 표기로 통신하기 위해 충격 또는 진동 에너지(32A)로 출력될 수 있고, 약칭 표기의 우선순위 레벨을 통신하기 위해 열 에너지(32B), 전기 자극(32C), 압력 에너지(32D) 중 적어도 하나로 출력될 수 있다.
조직 인터페이스(30)의 분해능은 피부(2)와 연관된 신경들의 구별능과 일치하거나 이를 초과할 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 그리드 형성에서, 조직 인터페이스(30)의 분해능은 제곱 인치당 에너지 출력으로서 측정될 수 있으며, 이는 피부(2)와 연관된 신경들의 자연적인 에너지 수용성 한계들을 초과할 수 있다. 도시된 바와 같이, 인터페이스(30)의 분해능은 각 베이(25) 사이의 간격, 바디(20) 및/또는 부착 요소(70)의 구성, 및/ 또는 에너지(32)의 세기에 대해 상대적일 수 있다. 피부(2)의 에너지 수용성 한계들은 위치에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 에너지 송수신기(10)는 얼굴과 같은 고도로 신경이 발달되거나 민감한 영역에 위치된 피부(2)의 일부분에 부착될 수 있어, 훨씬 더 복잡한 심볼 형상들이 통신될 수 있게 한다.
충분한 분해능으로, 조직 인터페이스(30)는 본원에서 설명된 임의의 심볼들 및 훨씬 더 복잡한 상호작용을 포함하는 이미지 패턴들 및/또는 다른 감각적 인식을 에너지(32)로 복제하기 위해 에너지 신호(90)를 출력할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 에너지 송수신기(10)의 다중 에너지 능력들은 신경들의 자연적인 수용성 한계들, 및 연장된 노출 동안 덜 수용성이 되는 이들의 경향으로 인해 단일 에너지와 통신함으로써 달리 가능할 훨씬 더 복잡한 이미지 패턴들 및/또는 감각적 인식을 통신하기 위해 상이한 에너지(32)의 출력들을 층화하는 데 활용될 수 있다.
이제 본 개시의 추가적인 양태들이 에너지 발전기(31)의 추가적인 예들을 참조하여 설명되며, 이 추가적인 예들은: 도 6, 도 7, 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 도 13a, 및 도 13b에 개념적으로 도시된 예시적인 에너지 발전기(131); 도 9, 도 10, 도 14a, 및 도 14b에 개념적으로 도시된 예시적인 에너지 발전기(231); 및 도 11, 도 12, 및 도 15에 개념적으로 도시된 예시적인 에너지 발전기(331)를 포함한다. 도 13b에 개념적으로 도시된 예시적인 데이터 통신 장치(400); 도 14a 및 도 14b에 개념적으로 도시된 예시적인 데이터 통신 장치(500); 및 도 15에 개념적으로 도시된 예시적인 데이터 통신 장치(600)를 포함하는 다수의 관련 예들이 발전기들(131, 231, 및 331)를 참조하여 설명된다.
발전기들(131, 231, 및 331)과 같은 에너지 발전기(31)의 각 변형은 발전기(31)의 요소들과 유사한 요소들을 포함할 수 있지만, 이들 요소들이 도 6 내지 도 15에 도시되어 있든 그렇지 않든 간에, 각 100, 200, 또는 300 시리즈의 숫자들 내에 있을 수 있다. 발전기들(131, 231, 및 331)을 참조하여 설명되는 임의의 양태들은 본원에서 설명된 발전기(31)의 임의의 변형 내에 포함될 수 있으며, 각 가능한 조합 또는 반복은 본 개시의 일부이다. 예를 들어, 본원에서 설명된 에너지 발전기(31, 131, 231, 331)의 임의의 예들은 임의의 이러한 예들을 참조하여 설명되는 임의의 에너지 발전 요소들을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 에너지 발전기(31)와는 대조적으로, 도 6 및 도 7의 에너지 발전기(131)는 보다 더 얇은 구성 및 추가적인 능력을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 발전기(131)는 프레임(132); 하우징(133); 제어기(134); 및 복수의 발전기 요소들, 이를테면: 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(136); 열 발전기 요소(142); 충격 또는 전기 자극 발전기 요소(148); 및 압력 발전기 요소(152)를 포함할 수 있다. 이제 각각의 예들이 설명된다.
에너지 발전기(131)는 하우징(133)과 함께 또는 하우징(133) 없이 판매될 수 있어, 이를 선택 사항적인 요소로 만든다. 에너지 발전기(131)는 도 6 및 도 7에서 하우징 없이, 그리고 도 13a 및 도 13b에서 하우징(133)과 함께 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 에너지 발전기(131)의 하우징(133)은 상술된 에너지 발전기(31)의 하우징(33)에 대한 대응부일 수 있다. 예를 들어, 하우징(133)은 동일한 베이스 물질로 제조될 수 있고, 부수적으로 신호 방향(SD)을 가로지르는 방향들로 출력되는 에너지(32)의 부분들을 흡수하거나 편향시키도록 유사하게 형성될 수 있다.
에너지 발전기(131)는 데이터 통신 디바이스(400)와 같은 다른 전자 디바이스로 통합될 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 하우징(333)의 외부 표면들은 선택 사항적으로, 데이터 통신 디바이스(400)의 ― 바디(433)를 파지할 때 사용자(1)의 손에 에너지 발전기(131)의 위치를 일반적으로 유지하도록 동작가능한 ― 파지가능한 바디(433)에 내장가능할 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 파지가능한 바디(433)는 Wi-Fi에 대해 무선 반투과성인 폴리머 물질로 만들어진 원통형의 코인 형상 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 바디(433)는 데이터 통신 디바이스(400)를 위한 신뢰성 있는 파지 표면을 제공하고, 에너지 발전기(131)를 위한 낙하 보호를 제공하며, 에너지(32)를 신호 방향(SD)을 가로지르는 방향으로 제한하도록 설계된 고무화 폴리머를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(132)은 제어기(134), 및 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(136); 열 발전기 요소(142); 충격 또는 전기 자극 발전기 요소(148); 및 압력 발전기 요소(152)를 포함하는 복수의 발전기 요소들을 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결하도록 동작가능한 인쇄 회로 기판(또는 "PCB")을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(132)은 비전도성 기판의 시트층들 상에 그리고/또는 이들 사이에 적층된 하나 이상의 구리 시트층으로부터 에칭된 전도성 트랙들, 패드들 및 다른 특징부들을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어기(134) 및 요소들(136, 142, 148, 및 152)은 이들을 공통 플랫폼에 전기적으로 연결하고 기계적으로 패스닝하기위해 프레임(132) 상에 납땜될 수 있다.
프레임(132)은 하우징(133) 또는 다른 구조체에 제어기(134) 및 요소들(136, 142, 148, 및 152)을 위치시키기 위해 하우징(133)의 내부 표면들과 체결가능한 주연부 에지들을 가질 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(132)의 주연부 에지들은 프레임(132) 아래에 위치된 하우징(133)의 근위 공동 및 프레임(132) 위에 위치된 하우징(133)의 원위 공동을 형성하기 위해 하우징(133) 내에 형성된 환형 리세스에 위치될 수 있다. 프레임(132)의 복수의 발전기 요소들 및 에지들은 수분이 하우징(133)의 근위 및 원위 공동들에 진입하는 것을 방지하고/하거나 제어기(134)와 달리 간섭하는 것을 방지하여, 원위 공동에 이를 밀봉하는 것을 돕는 밀봉부들 및/또는 밀봉 요소들을 포함할 수 있다.
제어기(134)는 에너지 발전기(31)의 제어기(34)의 대응부일 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 5에 도시된 것과 유사하게, 제어기(134)는 제어 신호(82)를 수신하거나 생성하고, 제어 신호(82)에 따라 발전기 요소들(136, 142, 148, 및 152) 중 임의의 하나 이상을 활성화하도록 구성될 수 있다. 도체들(27)은 활성화될 때 발전기 요소들(136, 142, 148, 및/또는 152)로의 분배를 위해 제어 신호(82) 및 전기를 제어기(134)로 송신할 수 있다. 제어기(134)는 이를테면 컴퓨팅, 열 관리, 및/또는 전력 관리를 위한 추가적인 요소들을 추가함으로써, 임의의 발전기 요소들을 포함하도록 변형될 수 있다.
상기한 바와 같이, 발전기 요소들(136, 142, 148, 및 152)은 신호 방향(SD)에 대해 대략 동일한 방향으로 각자의 상이한 에너지(32)를 출력하도록 배열될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각 발전기 요소(136, 142, 148, 및 152)는 각 상이한 에너지(32)가 공통 신호 방향(SD)으로 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 향해 출력될 수 있도록 동축으로 배열될 수 있다. 이러한 동축 구성으로 인해, 각 상이한 에너지(32)는 피부(2) 상의 대략 동일한 지점 또는 영역을 향해 출력될 수 있다.
이제 발전기 요소들(136, 142, 148, 및 152)의 추가적인 양태들이 도 6, 도 7, 도 8a, 도 8b, 도 8c, 및 도 8d를 참조하여 설명된다. 도 6 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(136)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 충격 또는 진동 에너지(32A)를 통신할 수 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 에너지(32A)는 충격 발전기 요소(136)의 접촉 표면이 조직에 닿아 유지될 때 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 신호 방향(SD)으로 출력될 수 있다. 예를 들어, (요소(36)와 같은) 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(136)는 전기를 마이너스 소체와 같은 피부(2)의 촉감 수용체에 의해 인식가능한 기계적 움직임으로 변환하는 기계적 액추에이터를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(136)의 원형 하우징은 발전기 요소(136)를 제어기(134)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(132)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스를 규정할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 하며, 발전기 요소(136)는 코인 진동 모터, 샤프트리스 모터, 팬케이크 진동기 모터, 또는 봉입된 진동 기구 및 원형 형상을 갖는 임의의 다른 모터를 포함할 수 있다. 예로서, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(136)는 www.precisionmicrodrives.com에서 입수가능한 피코 햅틱 샤프트리스 진동 모터와 같이, Precision Microdrives Limited에 의해 판매되는 것들과 같은 코인 진동 모터를 포함할 수 있다.
도 6, 도 7, 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(142)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 열 에너지(32B)를 통신할 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(142)는 전기를 루피니 소체와 같은 피부(2)의 온도 수용체에 의해 고온 또는 저온으로서 인식가능한 열 에너지의 양으로 변환할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(142)는 제베크 효과를 활용하여 제어기(134)에 의해 열 발전기 요소(142)에 공급되는 전류에 응답하여 온도차를 생성하는 유연한 열전 발전기를 포함할 수 있다. 온도차는 고온 및 저온의 상이한 정도 및 가변적인 경험으로서 생리적 조직과 연관된 신경들에 의해(예를 들어, 로피니 소체에 의해) 지각가능할 수 있다. 고온 및 저온 사이클들의 형태의 열 에너지의 빠른 진동이 또한 실현될 수 있어, 추가적인 열 효과를 낸다.
도 7에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(142)는 충격 또는 진동 자극 발전기(136) 및 충격 또는 전기 자극 발전기(142)를 둘러싸는 환형 형상을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 요소(142)의 환형 형상은 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))을 향해 신호 방향(SD)으로 열 에너지(32B)를 균등하게 출력하도록 동작가능한 넓은 조직 접촉 표면을 갖는 연속적인 바디를 규정할 수 있다. 피부(2)의 많은 영역들에서, 예를 들어, 루피니 소체들의 밀도는 열 발전기 요소(142)가 환형 형상에도 불구하고 사용자(1)가 연속적인 출력으로서 열 에너지(32B)를 경험할 수 있게 할 수 있다. 열 발전기 요소(142)는 열 발전기 요소(142)를 제어기(134)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(132)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스 및 환형 하우징을 갖는 유연한 열전 발전기를 포함할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다. 예로서, 열 발전기 요소(42)는 www.tegway.co에서 TEGway에 의해 판매되는 것들과 같은 유연한 열전 발전기를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 전기 자극 발전기 요소(148)는 피부(2)와 연관된 신경들을 통해 뇌에 전기 자극(32C)을 통신할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전기 자극 발전기 요소(148)는 전기를 피부(2)의 진피층에 위치된 근육 및 통증 수용체와 같은 생리적 조직의 감전성 수용체에 의해 인식가능한 전기 자극으로 변환하는 전기판들을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 전기 자극 발전기 요소(148)는 접촉판들의 쌍(149), 도체들(150), 및 절연 물질(151)을 포함할 수 있다. 도체(150)는 제어기(134)로부터 원위 방향으로 연장되는 금속 로드 또는 와이어를 포함할 수 있다. 절연 물질(151)은 각 도체(150)를 둘러싸고 프레임(132)에 연결하는 접촉판들의 쌍(149)에 대한 구조적 지지 인터페이스를 형성하는 에폭시를 포함할 수 있다.
상기한 바와 유사하게, 각 접촉판(149)은 절연 물질(151) 및 도체들(150) 중 하나의 최원위 단부 상에 위치된 방전 형상을 포함할 수 있어, 제어기(134)가 전기를 도체들(150)을 통해, 접촉판들(149)의 방전 형상들로, 그리고 피부(2)를 통해 지향시킬 수 있게 한다. 상기한 바와 대조적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 각 접촉판(149)은 반달 형상과 같은 부분 환형 형상을 포함할 수 있으며, 이는 충격 또는 진동 발전기 요소(136)와 열 발전기 요소(142) 사이에 위치될 수 있다. 판들(149)의 접촉 영역 증가는 증가된 양의 전기 자극(32C)이 에너지 발전기(131)에 의해 출력될 수 있게 할 수 있다.
예로서, 전기 자극 발전기 요소(48)는 www.reliefband.com에서 Relief Band하는 이름으로 판매되고 전문이 본 개시에 원용되는 미국 특허 제7,893,761호에서 설명된 것들과 같은 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 전기 자극을 인가하도록 동작가능한 임의의 유형의 전극 및/또는 접촉판을 포함할 수 있다.
압력 발전기 요소(152)는 피부(2)와 연관된 신경들을 통해 뇌에 압력 에너지(32D)를 통신할 수 있다. 도 7 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 압력 발전기 요소(152)는 전기를 파시니안 소체와 같은 피부(2)의 압력 수용체에 의해 인식가능한 음파로 변환할 수 있다. 압력 발전기 요소(152)는 에너지 발전기(31)(예를 들어, 도 3a)의 두께에 비해 에너지 발전기(131)의 두께를 감소시키도록 최적화될 수 있다. 예를 들어, 각 압전 스피커(153)는 프레임(132)의 패드에 장착되는 주연부 구조체, 주연부 구조체에 대해 이동가능한 다이어프램, 및 전기를 ― 음향 에너지(예를 들어, 음파 및/또는 압력) 형태의 압력 에너지(32D)가 스피커(153)와 조직 사이에 위치된 공극을 통해 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))을 향해 출력되게 하는 ― 다이어프램의 움직임으로 변환하도록 동작가능한 압전 세라믹 시트를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 압력 발전기 요소(152)는 연통 축(z-z)과 동축인 방사상 어레이로 배열된 복수의 압전 스피커들(153)을 포함할 수 있다. 이러한 배열에서, 각 압력 발전기 요소(152)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))을 향해 신호 방향(SD)으로 압력 에너지(32D)의 상이한 부분을 독립적으로 출력할 수 있다. 각 압전 스피커(153)는 발전기 요소(152)를 제어기(134)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(132)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스를 포함할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다. 피부(2)의 많은 영역들에서, 예를 들어, 파시니안 소체들의 밀도는 요소(142)의 환형 형상에도 불구하고 사용자(1)가 연속적인 효과로서 압력 에너지(32D)의 상이한 부분들을 경험할 수 있게 할 수 있다.
압전 스피커들(153)은 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들에 의해 지각가능한 임의의 주파수 및 음압을 출력하도록 동작가능할 수 있다. 도 6 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 압전 스피커들(153) 중 하나 이상은 추가적으로 또는 대안적으로, 에너지 발전기(131)가 피부에 닿아 유지될 때 진단 및/또는 치료를 위해 초음파를 출력하도록 동작가능한 초음파 변환기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 압전 스피커(153)는 400 내지 20,000 Hz의 작동 주파수 범위 및 80 dB의 음압을 갖는 것으로 알려져 있고 TDK Corporation (www.tkd.com)에 의해 PiezoListen™이라는 이름으로 판매되는 것들과 같은 압전 세라믹 스피커를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 압력 발전기 요소(152)는 사용자(1)와 통신하고/하거나 사용자(1)의 생리적 신호들을 감지하기 위해 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 파들을 통신할 수 있다.
상기한 바와 같이, 에너지 발전기(131)의 상이한 발전기 요소들은 하나 이상의 상이한 에너지(32) 및/또는 상이한 에너지(32)의 상이한 조합들을 출력하기 위해 제어기(134)에 의해 활성화될 수 있다. 예를 들어, 발전기 요소들(136, 142, 148, 및/또는 152) 중 어느 하나는 에너지(32A, 32B, 32C, 및 32D)의 임의의 개별 또는 조합된 출력들을 변화시키기 위해 본원에서 설명된 임의의 예들에 따라 변경될 수 있다.
도 9 및 도 10의 에너지 발전기(231)는 도 6 및 도 7의 에너지 발전기(131)의 구성보다 비교적 더 얇은 대안적인 구성을 포함할 수 있다. 도 9, 도 10, 도 14a, 및/또는 도 14b에 도시된 바와 같이, 에너지 발전기(231)는 프레임(232); 하우징(233); 제어기(234); 복수의 발전기 요소들, 이를테면 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(236); 열 발전기 요소(242); 및 충격 또는 전기 자극 발전기 요소(248); 및 센서(255)를 포함할 수 있다. 이제 각각의 예들이 설명된다.
에너지 발전기(231)의 프레임(232) 및 하우징(233)은 프레임(232)의 에지들이 직사각형 주연부를 포함할 수 있고 하우징(233)의 내부 표면들이 프레임(232)의 에지들과 체결가능한 직사각형 홈을 포함할 수 있다는 것을 제외하고는, 프레임(132) 및 하우징(133)과 유사할 수 있다.
에너지 발전기(231)는 데이터 통신 디바이스(500)와 같은 다른 전자 디바이스로 통합될 수 있다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 하우징(233)의 외부 표면들은 선택 사항적으로, 데이터 통신 디바이스(500)의 ― 사용자(1)에 착용될 때 에너지 발전기(431)의 위치를 일반적으로 유지하도록 동작가능한 ― 착용가능한 바디(533)에 내장가능할 수 있다. 착용가능한 바디(533)는 도 14a 및 도14b에 개념적으로 도시된 예시적인 로즈 쿼츠 결정 구조를 포함하여, 임의의 결정 구조 및/또는 폴리머 구조와 같은 확립된 가치 및/또는 관련 정동 속성들을 갖는 장식용 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 착용가능한 바디(533)는 착용가능한 바디(533)의 피부 대향 표면(535)이 착용가능한 바디(533)에 의해 인가되는 중력에 의해 사용자(1)의 가슴 상의 피부(2)의 영역에 닿아 유지될 수 있도록 사용자(1)의 목 주위에 착용가능한 바디(533)를 지지하도록 적응된 코드 또는 체인을 수용하도록 크기 설정된 개구(534)를 갖는 상측 부분을 포함할 수 있다.
하우징(233)의 부분들은 하나 이상의 상이한 에너지(32)의 부분들을 착용가능한 바디(533)로 전도하고/하거나 전달할 수 있어, 바디(533)가 에너지(32) 중 일부를 흡수하고 저장할 수 있게 한다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 하우징(233)은 착용가능한 바디(533)에 형성된 개구의 내부 표면들과 체결가능한 부착 특징부들(예를 들어, 조면화된 영역들 및/또는 홈들 또는 리지들)을 갖는 외부 표면들을 포함하는 금속성 구조체를 포함할 수 있다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 홀이 하우징(233)을 수용하기 위해 드릴링 및/또는 레이저 절단될 수 있고, 전도성 에폭시가 하우징(233)의 외부 표면들을 홀의 내부 표면들과 체결하기 위해 활용될 수 있다.
제어기(234)는 상술된 제어기들(34 및134)에 대한 대응부일 수 있고, 이에 따라 유사하게 제어 신호(82)를 수신하거나 생성하고, 제어 신호(82)에 따라 발전기 요소들(236, 242, 및 248) 중 임의의 하나 이상을 활성화하도록 동작가능하다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 제어기(234)는 처리 유닛(60)의 것들을 포함하여, 독립형 디바이스로서 독립적으로 동작하도록 데이터 통신 디바이스(500)를 구성하기 위한 추가적인 요소들을 포함할 수 있다.
상기한 바를 계속하면, 에너지 발전기 요소들(236, 242, 및 248)은 대략 동일한 방향으로 각자의 상이한 에너지(32)를 출력하도록 배열될 수도 있어서, 에너지(32) 모두가 프레임(232) 상의 상이한 위치들에도 불구하고 신호 방향(SD)으로 출력될 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 각 발전기 요소(236, 242, 및 248)는 각 상이한 에너지(32)가 신호 방향(SD)으로 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 향해 출력될 수 있도록 각자의 통신 방향들이 연통 축(z-z)과 평행하도록, 서로 인접하여 배열될 수 있다. 이러한 인접성으로 인해, 상이한 에너지(32)가 피부(2) 상의 인접 지점들 또는 영역들을 향해 출력될 수 있다.
이제 발전기 요소들(236, 242, 및 248)의 추가적인 양태들이 도 9, 도 10, 도 14a, 및 도 14b를 참조하여 설명된다. 도 9 및 도 14a에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(236)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 충격 또는 진동 에너지(32A)를 통신할 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 에너지(32A)는 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(236)의 접촉 표면이 조직에 닿아 유지될 때, 이를테면 가중된 바디의 접촉 표면(535)이 착용가능한 바디(533)에 의해 인가되는 중력에 의해 피부(2)에 닿아 유지될 때, 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 출력될 수 있다. 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(236)는 직사각형 하우징에 코인 진동 모터를 유사하게 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 발전기 요소(236)의 직사각형 하우징은 요소(236)를 제어기(234)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(232)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스를 규정할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다.
열 발전기 요소(242)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 열 에너지(32B)를 통신할 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(242)는 열 발전기 요소들(42 및/또는 142)에 대한 대응부일 수 있고, 이에 따라 유사하게 전기를 루피니 소체와 같은 피부(2)의 온도 수용체에 의해 고온 또는 저온으로서 인식가능한 열 에너지의 양으로 변환하도록 구성될 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 에너지(32A)는 열 발전기 요소(242)의 접촉 표면이 조직에 닿아 유지될 때 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 신호 방향(SD)으로 출력될 수 있다. 도 9 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(242)는 열 발전기 요소(242)를 제어기(234)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(232)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스 및 직사각형 하우징을 갖는 유연한 열전 발전기를 포함할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다.
도 9, 10, 도 14a, 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 전기 자극 발전기 요소(248)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 전기 자극(32C)을 통신할 수 있다). 도 9에 도시된 바와 같이, 전기 자극 발전기 요소(248)는 (예를 들어, 발전기 요소들(236 및 242) 사이에서) 서로 이격되고 전기를 피부(2)의 진피층에 위치된 근육 및 통증 수용체와 같은 생리적 조직의 감전성 수용체에 의해 인식가능한 전기 자극으로 변환하도록 동작가능한 접촉판들의 쌍(249)을 포함할 수 있다. 도 9 및 도 14에 도시된 바와 같이, 각 접촉판(249)은 전기 자극 발전기 요소(248)를 제어기(234)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(232)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스를 포함할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다.
상기한 바와 유사하게, 전기 자극 발전기 요소(248)의 각 접촉판(249)은 프레임(232) 상에 위치되는 방전 형상을 포함할 수 있어, 제어기(34)가 전기를 접촉판들(249)의 방전 형상들로 지향시킬 수 있게 한다. 상기한 바와는 대조적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 접촉판(249)은 에너지 발전기들(31 및 131)에 비해 에너지 발전기(231)의 두께를 또한 감소시키기 위해 추가적인 절연 물질이 거의 또는 전혀 없이 프레임(232) 상에 또는 이에 인접하여 장착될 수 있으며, 이는 압력 발전기들(52, 152)과 생리적 조직(예를 들어, 피부(2)) 사이의 작은 공극들을 활용하여 조직으로의 압력 에너지(32D)의 통신에 영향을 미칠 수 있다.
도 10 및 도 14a에 도시된 바와 같이, 센서(255)는 사용자(1)에 직접적으로 그리고/또는 사용자(1)로부터 간접적으로 출력된 에너지를 측정하도록 적응된 임의의 뇌 센서들 및/ 또는 신체 센서들을 포함하여, 사용자(1)에 대한 생리적 데이터를 측정하고 출력할 수 있다. 예를 들어, 센서(255)는 사용자(1)에 대한 심장 신호들을 출력하도록 적응된 심장 센서(예를 들어, PPG + 펄스 옥시미터); 사용자(1)에 대한 모션 신호들을 출력하도록 적응된 신체 센서(예를 들어, IMU); 및 사용자(1)에 대한 호흡 신호들을 출력하도록 적응된 호흡 센서(예를 들어, PPG + 자이로스코프)와 같은 알려져 있는 감지 기술들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 생리적 조직(예를 들어, 피부(2)) 상의 위치에 따라, 센서(255)는 사용자(1)에 대해 이들의 심장(예를 들어, ECG), 근육(예를 들어, EMG)과 관련하여 측정가능한 것과 같은 이들의 신체의 전기적 활동에 기초하여 측정 데이터를 생성할 수 있는 임의의 감지 기술을 융합시킬 수 있다. PPG 및 ECG와 같은 측정치들의 상이한 조합들이 더 큰 정확도를 제공하고 잡음을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
도 10 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 센서(255)는 데이터 통신 디바이스(500)에 대한 데이터 소스로서의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 센서(255)는 감각적 데이터를 처리 유닛(60)으로 출력하도록 제어기(234)와 동작가능할 수 있으며, 이는 발전기 요소들(236, 242, 및/또는 248) 중 하나 이상이 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 대해 위치될 때, 복수의 상이한 에너지(32) 중 하나의 에너지 유형에 의해 조직을 향해 신호 방향(SD)으로 상이한 부분 에너지 신호(90)를 출력함으로써 조직과 연관된 상이한 신경들과 통신하게 하는 제어 신호(82)를 응답적으로 생성하고/하거나 출력하도록 코드 라인들과 함께 동작가능할 수 있다.
하우징(233)과 착용가능한 바디(533) 사이의 에너지 통신으로 인해, 그리고 또한 센서(255)와 처리 유닛(60) 사이의 데이터 및 전력 통신으로 인해, 데이터 통신 장치(500)는 사용자(1)에게 데이터를 이용하는 상이한 방식을 제공하는 독립형 데이터 반응형 디바이스로서 동작가능할 수 있다. 본원에서 설명될 때, 에너지 신호(90)는 열 에너지로 충전하고/하거나 요소(236)로 진동하게 할 목적으로, 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 에너지(32)를 통신하고 에너지(32)의 부분들을 착용가능한 바디(533)에 인가하기 위해 활용될 수 있어, 착용가능한 바디(533)를 에너지 발전기(531)에 대한 증폭 요소로 만들며, 이는 사용자(1)가 데이터를 또한 경험하고 참여하도록 돕는다.
에너지 발전기(331)는 추가적인 출력 능력을 갖는 다른 대안적인 구성을 포함할 수 있다. 도 11, 도 12, 및/또는 도 15에 도시된 바와 같이, 에너지 발전기(331)는 프레임(332); 하우징(333); 제어기(334); 복수의 발전기 요소들, 이를테면 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(336); 열 발전기 요소(342); 광학 에너지 발전기(348); 및 센서(355)를 포함할 수 있다. 이제 각각의 예들이 설명된다.
에너지 발전기(331)의 프레임(332)(예를 들어, 도 11) 및 하우징(333)(예를 들어, 도 15)은 에너지 발전기(213)의 프레임(232)(예를 들어, 도 9) 및 하우징(233)(예를 들어, 도 14a 및 도 14b)에 대한 대응부들일 수 있다.
에너지 발전기(331)는 데이터 통신 디바이스(600)와 같은 다른 전자 디바이스로 통합될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 하우징(333)의 외부 표면들은 선택 사항적으로, 데이터 통신 디바이스(600)의 ― 사용자(1)의 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))의 대체로 평평한 부분과 같은 수평 표면 상에 배치될 때 에너지 발전기(331)의 위치를 일반적으로 유지하도록 동작가능한 ― 자립 바디(633)에 내장가능할 수 있다. 착용가능한 바디(533)와 거의 마찬가지로, 자립 바디(633)는 아래에서 추가로 설명될 바와 같이 복합 폴리머 물질과 첨가제(634)를 포함하여, 임의의 결정 구조 및/또는 폴리머 구조와 같은 확립된 가치 및/또는 관련 정동 속성들을 갖는 장식용 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자립 바디(633)는 휴지 상태일 때 데이터 통신 장치(600)가 중단되는 것을 방지하도록 동작가능한 지지 표면(635)으로부터 상향으로 연장되는 파지 표면을 규정하는 세장형 형상을 포함할 수 있다.
바디(20) 및 하우징(33)과 거의 마찬가지로, 하우징(333)은 절연 및/또는 에너지 지향 속성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(333)의 베이스 물질은 신호 방향(SD)에 평행한 방향들로의 에너지 흐름들을 촉진하고 신호 방향(SD)에 수직한 방향들로의 에너지 흐름들을 제한하는 조성물들 및/또는 코팅들을 포함할 수 있다. 하우징(333)은 파지가능한 바디(633)를 지지하는 내부 표면들과 체결가능한 외부 표면들을 갖도록 생체적합성, 유전성, 내충격성, 흡음성, 및/또는 내열성인 베이스 물질로 성형 또는 3D 인쇄와 같은 임의의 알려져 있는 공정을 사용하여 유사하게 제조될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 발전기 요소들(336, 342, 및 348)이 자립 바디(633)의 내부 부분을 향해 위치될 수 있고 이에 따라 각자의 상이한 에너지(32)를 자립 바디(633)로 그리고 이를 통해 출력하도록 동작가능할 수 있도록 홀이 하우징(333)을 수용하기 위해 지지 표면(335)으로 드릴링 및/또는 레이저 절단될 수 있다.
제어기(334)는 상술된 제어기들(34, 134, 및 234)에 대한 대응부일 수 있고, 이에 따라 유사하게 제어 신호(82)를 수신하거나 생성하고, 신호(82)에 따라 발전기 요소들(336, 342, 및 348) 중 어느 하나를 활성화하도록 동작가능하다. 도 15에 도시된 바와 같이, 제어기(334)는 처리 요소(60)의 것들을 포함하여, 독립형 디바이스로서 독립적으로 동작하도록 데이터 통신 디바이스(600)를 구성하기 위한 추가적인 요소들을 포함할 수 있다. 제어기(334)는 또한 임의의 과잉 열을 자립 바디(633)의 내부 부분들로 전달함으로써 과열을 방지하도록 광학 발전 요소(248)와 동작가능한 추가적인 열 전달 요소들을 포함할 수 있다.
상기한 바를 계속하면, 에너지 발전기 요소들(336, 342, 및 348)은 대략 동일한 방향으로 각자의 상이한 에너지(32)를 출력하도록 배열될 수도 있어서, 에너지(32) 모두가 프레임(332) 상의 상이한 위치들에도 불구하고 신호 방향(SD)으로 출력될 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 각 발전기 요소(336, 342, 및 348)는 에너지 발전기(331)가 에너지 송수신기(10)와 같이 착용가능한 또는 이식가능한 기술로 통합될 때, 각 상이한 에너지(32)가 유사한 신호 방향(SD)으로 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 향해 출력될 수 있도록 각자의 통신 방향들이 서로 평행하도록, 서로 인접하여 배열될 수 있다. 대안적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 각 발전기 요소(336, 342, 및 348)는 또한 에너지 발전기(331)가 데이터 통신 장치(600)로 통합될 때, 상이한 에너지(32)가 자기 지지 바디(633)의 내부 부분을 향해 유사한 신호 방향(SD)으로 출력되도록, 인접하게 배열될 수 있다.
이제 발전기 요소들(336, 342, 및 348)의 추가적인 양태들이 도 11, 도 12, 및 도 15를 참조하여 설명된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(336)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 충격 또는 진동 에너지(32A)를 통신할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 충격 또는 진동 에너지(32A)는 지지 바디(633)의 지지 표면(635)이 중력에 의해 조직에 닿아 유지될 때 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에)으로 출력될 수 있다. 예를 들어, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(336)는 지지 바디(633)가 사용자(1)의 손에 파지될 때 그리고/또는 지지 표면(635)이 사용자의 이마와 같은 사용자의 대체로 평평한 부분 상에 놓일 때, 피부(2)에 충격 또는 진동 에너지(32A)를 출력할 수 있다. 상기한 바를 계속하면, 충격 또는 진동 자극 발전기 요소(336)는 직사각형 하우징에 코인 진동 모터를 유사하게 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 자극을 진동 자극 발전기 요소(336)의 직사각형 하우징은 요소(336)를 제어기(334)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(332)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스를 규정할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다.
열 발전기 요소(342)는 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))과 연관된 신경들을 통해 뇌에 열 에너지(32B)를 통신할 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(342)는 열 발전기 요소들(42, 142, 및/또는 242)에 대한 대응부일 수 있고, 이에 따라 전기를 루피니 소체와 같은 피부(2)의 온도 수용체에 의해 고온 또는 저온으로서 인식가능한 열 에너지의 양으로 변환할 수 있다. 상기한 바와 같이, 열 발전기 요소(342)는 열 발전기 요소(342)를 제어기(334)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(332)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스 및 직사각형 하우징을 갖는 유연한 열전 발전기를 포함할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(342)는 열 발전기 요소(342)의 접촉 표면이 조직에 닿아 유지될 때 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))에 신호 방향(SD)으로 열 에너지(32B)를 출력할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 열 발전기 요소(342)는 또한 자립 바디(633)를 통해 생리적 조직(예를 들어, 피부(2))으로 열 에너지(32B)를 출력할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 광학 발전기 요소(348)는 시신경들과 같은 사용자(1)의 눈과 연관된 신경들을 통해 사용자의 뇌에 광학 에너지(32E)를 통신할 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 광학 발전기 요소(348)는 에너지 신호(90)의 시각적 부분에 대한 제어 신호(82)에 응답하여 넓은 스펙트럼의 상이한 색상들을 출력하고 시간이 지나면서 색상의 출력들을 변화시키도록 제어기(334)와 동작가능한 RBG 다이오드와 같은 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 광학 발전기 요소(348)는 광학 발전기 요소(348)를 제어기(334)와 전기 통신하게 배치하기 위해 프레임(332)의 패드 상에 구조적으로 그리고 전기적으로 장착가능한 연결 인터페이스를 포함할 수 있어, 데이터 및/또는 전력의 전달을 가능하게 한다. 상술한 바와 같이, 제어기(334)는 RBG 다이오드를 등지고 자립 바디(633)의 내부로 열을 이동시키도록 광학 발전기 요소(348)와 동작가능한 열 전달 요소들(예를 들어, 핀들)을 포함할 수 있으며, 이는 히트 싱크로서 작용할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 센서(355)는 사용자(1)에 직접적으로 그리고/또는 사용자(1)로부터 간접적으로 출력된 에너지를 측정하도록 적응된 임의의 뇌 센서들 및/ 또는 신체 센서들을 포함하여, 사용자(1)에 대한 생리적 데이터를 측정하고 출력할 수 있다. 예를 들어, 센서(355)는 센서(255)의 대응부일 수 있고, 이에 따라 유사하게 사용자(1)에 대한 심장 신호들을 출력하도록 적응된 심장 센서(예를 들어, PPG + 펄스 옥시미터); 사용자(1)에 대한 모션 신호들을 출력하도록 적응된 신체 센서(예를 들어, IMU); 및 사용자(1)에 대한 호흡 신호들을 출력하도록 적응된 호흡 센서(예를 들어, PPG + 자이로스코프)와 같은 알려져 있는 감지 기술들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 센서(355)는 유사하게, 사용자(1)의 신체의 전기적 활동에 기초하여 사용자에 대한 측정 데이터를 생성할 수 있는 임의의 감지 기술을 융합시킬 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 센서는 자립 바디(633)의 지지 표면(635)에 인접하여 위치될 수 있고, 바디(633)가 파지될 때 그리고/또는 지지 표면(635)이 생리적 조직(예를 들어, 피부(2)) 상에 위치될 때 생리적 데이터를 측정하도록 구성될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 센서(355)는 데이터 통신 디바이스(600)에 대한 데이터 소스로서의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 센서(355)는 감각적 데이터를 처리 유닛(60)으로 출력하도록 제어기(334)와 동작가능할 수 있으며, 이는 발전기 요소들(336, 342, 및/또는 348) 중 하나 이상이 에너지 신호(90)의 자신의 부분들과 통신하게 하는 제어 신호(82)를 응답적으로 생성하고/하거나 출력하도록 코드 라인들과 함께 동작가능할 수 있다. 하우징(333)과 자립 바디(633) 사이, 그리고 센서(355)와 처리 유닛(60) 사이의 각 통신으로 인해, 데이터 통신 장치(600)는 제어 신호(82)가 발전기 요소들(336, 342, 및/또는 348)이 데이터 소스(81)로부터의 입력 데이터(80)(예를 들어, 도 5) 또는 센서(355)로부터의 측정 데이터 중 어느 하나에 응답하여 각자의 에너지(32A, 32B, 및/또는 32E)를 생리적 조직(예를 들어, 피부(2)) 및/또는 자립 바디(633)로 출력하게 할 수 있는 데이터 반응형 디바이스로서 설명될 수 있다. 상기한 바를 계속하면, 상이한 에너지(32)는 바디(633)에 의해 흡수 및/또는 증폭되어 이를 진동 자극 발전기 요소(336)로 진동시키고/거나, 열 발전기 요소(342)로 온도를 변화시키고/거나, 광학 발전기 요소(348)로 조명되게 할 수 있어, 자립 바디(533)를 에너지 발전기(331)에 대한 증폭기로 만든다.
자립 바디(633)의 양태들은 장식적 가치를 향상시키고 에너지(32)와 상호작용하는 법을 변화시키도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 자립 바디(633)는 자립 바디(633)와 하우징(333)을 융합시키기 위해 이 주위에 성형된 반투과성 또는 반투명 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 자립 바디(633)는 또한 반투과성 또는 반투명 폴리머 물질 내로 혼합되고 에너지 발전기(331) 주위에 부유되어 데이터 통신 장치(500)의 시각적 외관을 변경하기 위해 복수의 첨가제들(634)을 포함할 수 있다. 첨가제(634)는 유리, 금속, 및/또는 광학 에너지(32E)에 노출될 때 조명되고, 발광되고, 그리고/또는 색상을 변화시킬 수 있는 자립 바디(633) 내의 소용돌이 및 불규칙 패턴들을 생성하도록 동작가능한 임의의 다른 물질의 조각(fleck)들을 포함할 수 있어, 바디(633)가 상이한 유형의 결정의 외관 및 기류를 모방할 수 있게 한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 첨가제(634)는 또한 열 에너지(32B)의 분배를 돕도록 동작가능한 임의의 열 전도성 물질(예를 들어, 금속판 및/또는 분말)을 포함할 수 있다.
본 개시의 원리들은 특정 적용예들에 대한 예시적인 양태들을 참조하여 본원에서 개시되지만, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 관련 기술분야의 통상의 기술자들 및 본원에서 제공된 교시 내용에 대한 접근은 추가적인 변형, 적용, 양태, 및 균등물의 대체가 모두 본원에서 개시된 양태들의 범위 내에 속함을 인식할 것이다. 따라서, 본 개시 내용은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로서 간주되지 않아야 한다.
Claims (45)
- 장치로서,
복수의 상이한 에너지 유형들을 생리적 조직을 향한 신호 방향으로 출력하도록 동작가능한 복수의 발전기 요소들을 포함하는 에너지 발전기;
상기 복수의 발전기 요소들을 서로 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결하는 인쇄 회로 기판을 포함하며;
상기 복수의 발전기 요소들의 각 발전기 요소는 상기 에너지 발전기가 상기 생리적 조직에 대해 위치될 때, 상기 복수의 상이한 에너지 유형들 중 하나의 에너지 유형을 갖는 에너지 신호의 상이한 부분을 상기 생리적 조직을 향한 신호 방향으로 출력함으로써 상기 생리적 조직과 연관된 상이한 신경들과 통신하도록 독립적으로 동작가능한, 장치. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 발전기 요소들은 진동 발전기 요소 및 열 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 복수의 상이한 에너지 유형들은 상기 진동 발전기 요소에 의한 진동 에너지 출력 및 상기 열 발전기 요소에 의한 열 에너지 출력을 포함하는 것인, 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 진동 발전기 요소는 코인 진동 모터를 포함하는 것인, 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 열 발전기 요소는 열전 발전기에 공급되는 전류에 응답하여 온도차를 생성하기 위해 제베크 효과(Seebeck effect)로 동작가능한 상기 열전 발전기를 포함하는 것인, 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 열전 발전기는 상기 전류에 응답하여 고온 열 에너지 및 저온 열 에너지를 출력하도록 동작가능한 것인, 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 열전 발전기는 중앙 개구를 갖는 개방 형상을 포함하고, 상기 진동 발전기가 상기 중앙 개구에 위치되는 것인, 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 열전 발전기의 상기 개방 형상은 원형 중앙 개구를 갖는 환형 형상을 포함하고, 상기 진동 발전기는 상기 진동 발전기의 외부 표면들과 상기 열전 발전기의 내부 표면들 사이에 연속적인 공극 및 열 단절을 규정하기 위해 상기 원형 중앙 개구에 위치된 원형 형상을 포함하는 것인, 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 발전기 요소들은 전기 자극 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 복수의 상이한 에너지 유형들은 상기 전기 자극 발전기 요소에 의한 전기 자극 출력을 포함하는 것인, 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 복수의 상이한 에너지 유형들은 상기 전기 자극 발전기 요소에 의한 전기 자극 출력을 포함하는 것인, 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 전기 자극 발전기 요소는 상기 전기 자극을 출력하도록 동작가능한 접촉판들의 쌍을 포함하는 것인, 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 접촉판들의 쌍은 절연 물질에 의해 상기 인쇄 회로 기판에 구조적으로 연결되고, 도체에 의해 상기 인쇄 회로 기판에 전기 연결되는 것인, 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 접촉판들의 쌍은 상기 인쇄 회로 기판의 패드들에 직접 장착되는 것인, 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 복수의 발전기 요소들은 상기 연속적인 공극에 위치되고 상기 열 단절을 유지하는 반(semi)-환형 접촉판들의 쌍을 포함하는 전기 자극 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 발전기 요소들은 압력 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 복수의 상이한 에너지 유형들은 상기 압력 발전기 요소에 의한 압력 에너지 출력을 포함하는 것인, 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 압력 발전기 요소는 상기 압력 발전기 요소에 공급되는 전류에 응답하여 상기 압력 에너지를 출력하도록 동작가능한 압전 스피커를 포함하는 것인, 장치.
- 제18항에 있어서, 상기 압전 스피커의 면이 공극을 규정하기 위해 상기 생리적 조직으로부터 이격되고, 상기 압력 에너지는 상기 스피커에 의해 상기 공극을 통해 상기 생리적 조직을 향해 출력되는 음향 에너지를 포함하는 것인, 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 압력 발전기 요소는 상기 압력 발전기 요소에 공급되는 전류에 응답하여 상기 압력 에너지를 출력하도록 동작가능한 압전 스피커들의 어레이를 포함하는 것인, 장치.
- 제15항에 있어서, 상기 복수의 발전기 요소들은 압전 스피커들의 방사상 어레이를 포함하는 압력 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 압전 스피커들의 방사상 어레이는 상기 열전 발전기의 상기 환형 형상과 동축이고 상기 환형 형상을 둘러싸는 것인, 장치.
- (내용 없음)
- (내용 없음)
- 제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 발전기 요소는 초음파 변환기를 포함하는 것인, 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 발전기 요소들은 광학 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제26항에 있어서, 상기 복수의 상이한 에너지 유형들은 상기 광학 발전기 요소에 의한 광학 에너지 출력을 포함하는 것인, 장치.
- 제27항에 있어서, 상기 광학 에너지를 출력하도록 동작가능하고 상기 인쇄 회로 기판에 기계적으로 지지되고 전기적으로 연결되는 다색 LED를 포함하는 것인, 장치.
- 제1항에 있어서, 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능하고 상기 인쇄 회로 기판에 기계적으로 지지되고 전기적으로 연결되는 센서를 포함하는, 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 센서는 박동하는 심장에 의해 생성되는 전기적 활동의 측정치들을 포함하는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능한 것인, 장치.
- 제30항에 있어서, 상기 센서는 움직임에 의해 생성되는 전기적 활동의 측정치들을 포함하는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능한 것인, 장치.
- 제31항에 있어서, 상기 센서는 호흡에 의해 생성되는 전기적 활동의 측정치들을 포함하는 생리적 신호들을 검출하도록 동작가능한 것인, 장치.
- 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 에너지 발전 요소들을 둘러싸는 파지가능한 바디를 포함하는, 장치.
- 제33항에 있어서, 상기 파지가능한 바디는 상기 복수의 상이한 에너지 유형들의 출력들을 상기 생리적 조직을 등지는 방향들로 제한하도록 동작가능한 절연 물질로 만들어진 원통형 형상을 포함하는 것인, 장치.
- 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 착용가능한 바디가 착용될 때 상기 생리적 조직에 대해 상기 복수의 에너지 발전기 요소들의 위치를 유지하도록 상기 인쇄 회로 기판과 체결가능한 상기 착용가능한 바디를 포함하는, 장치.
- 제35항에 있어서, 상기 착용가능한 바디는 상기 에너지 신호가 출력될 때 상기 복수의 에너지의 일부분을 흡수하도록 구성되는 것인, 시스템.
- 제35항에 있어서, 상기 착용가능한 바디는 결정질 구조체 또는 폴리머 구조체를 포함하는 것인, 시스템.
- 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 바디가 상기 조직 상에 놓일 때 상기 생리적 조직에 대해 상기 복수의 에너지 발전기 요소들의 위치를 유지하도록 상기 인쇄 회로 기판과 체결가능한 상기 지지 바디를 포함하는, 장치.
- 제38항에 있어서, 상기 지지 바디는 결정질 구조체 또는 폴리머 구조체를 포함하는 것인 장치.
- 제39항에 있어서, 상기 복수의 에너지는 상기 에너지 신호가 상기 지지 바디를 통해 상기 생리적 조직으로 출력되도록 상기 지지 바디의 내부 부분을 향해 배향되는 것인, 장치.
- 제40항에 있어서, 상기 에너지 신호가 출력될 때 상기 복수의 에너지의 일부분이 상기 지지 바디로 전달되는 것인, 장치.
- 제41항에 있어서, 상기 지지 바디는 반투과성 폴리머 구조체, 및 상기 반투과성 폴리머 구조체에 부유되어 상기 에너지 신호에 반응하는 시각적 또는 기능적 특징부를 생성하는 첨가제를 포함하는 것인, 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 복수의 에너지 발전기들은 상기 반투과성 폴리머 구조체를 복수의 상이한 색상들로 조명하도록 동작가능한 다색 LED를 포함하는 광학 발전기 요소를 포함하는 것인, 장치.
- 제43항에 있어서, 상기 첨가제는 상기 반투과성 폴리머 구조체에 부유되는 광 반응성 물질의 조각들을 포함하는 것인 장치.
- 제44항에 있어서, 상기 조각들은 열 전도성 경로들을 위해 상기 반투과성 폴리머 구조체에 부유되는 열 반응성 물질을 포함하는 것인, 장치.
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| A201 | Request for examination |