KR101168072B1 - 바이오 센서 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사양에 따라 발생하는 측정값의 오차를 최소화할 수 있는 바이오 센서 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바이오 센서 측정장치는 서로 다른 특징을 가지는 바이오 센서에 대응되는 코드정보를 저장하는 코드정보 저장부; 상기 바이오 센서에 형성된 센서코드패턴에 접촉하는 복수의 판독용 전극과 대응하는 상기 판독용 전극과 제1 전압 사이에 연결되는 복수의 스위치를 포함하며, 상기 복수의 스위치를 소정 조합순서로 동작시켜 상기 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독하는 코드패턴정보 판독부; 및 상기 코드패턴정보 판독부에 의해 판독된 코드패턴정보에 대응되는 상기 바이오 센서의 코드정보를 상기 코드정보 저장부로부터 읽어내는 제어부를 포함한다.

Description

바이오 센서 측정장치{MEASUREMENT DEVICE}
본 발명은 바이오 센서 측정장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 그 사양에 따라 발생하는 측정값의 오차를 최소화할 수 있는 바이오 센서 측정장치에 관한 것이다.
혈당 측정 등을 위한 바이오 센서는 주로 전기화학적 측정 방법을 통하여 작동한다. 전기화학적 측정 방법으로 작동하는 바이오 센서에는 양극과 음극으로 구성된 셀에 효소와 조정시약이 고정되어 있다. 바이오 센서의 내부로 시료가 도입되면, 시료 내의 목표 물질이 효소의 촉매 작용에 의해 산화할 때 산소 또는 전자 전달 매개체가 환원된다. 이 경우, 환원된 산소 또는 전자전달 매개체는 전극의 전압에 의해 강제 산화됨으로써 시료의 농도에 따른 전자의 변화를 유발한다. 전기화학적 측정 방법에서는 이러한 전자의 변화를 정량화하여 간접적으로 목표 물질의 양을 측정한다.
한편 , 바이오 센서 생산시 바이오 센서에 내장된 전극의 면적 또는 전극 물질의 양에 편차가 있을 수 있다. 바이오 센서의 크기가 작으므로 이러한 편차로 인해 정량화되는 전자의 변화량에 차이가 발생하여 바이오 센서마다 혈당 측정치가 달라질 수 있다. 이와 같은 바이오 센서의 측정 편차를 보정하기 위해 바이오 센서의 생산 시에 각 특성을 대변할 수 있는 고유의 코드(이하 '센서코드'라 함)를 바이오 센서마다 부여하고, 부여된 센서코드를 바이오 센서 측정장치에 인식시킨 후 바이오센서의 측정을 수행하고 있다.
센서코드를 측정장치에 인식시키는 방법으로는 사용자가 직접 측정장치의 버튼을 조작하여 센서코드를 수동으로 입력하는 방법이 있다. 이와 같은 수동입력방법은 사용자가 코드입력을 생략하거나 실수로 다른 값을 입력할 수 있기 때문에, 부정확한 측정이 이루어질 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 수동입력의 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개번호 10-2009-0123395(발명의 명칭: 코드정보를 포함하는 센서 스트립 및 이를 이용한 분석장치)는 센서 스트립에 코드정보를 부여하고 분석장치가 센서 스트립에 부여된 코드정보를 자동으로 인식하여 측정을 수행하는 방법을 제안하고 있다.
위 기술에 따르면, 센서 스트립이 코드 값에 따라 배열된 코딩 파트를 포함하고 있으며, 기기 본체가 코딩 파트의 배열상태에 따라 각기 상이한 저항 분배로 양의 전압을 나누는 코딩 디바이더를 포함하고 있다. 마이크로 컨트롤러는 코딩 디바이더에 의해 분배된 전압 값을 입력받아 각 전압값의 레벨에 해당하는 코드 번호를 인식한다.
그러나 위 기술에 따르면 각 코드에 대응되는 전압 값이 균등하게 분할되지 않기 때문에, (즉, 각 코드별 전압 값의 차이가 일정하지 않기 때문에) 코드별 전압차가 크지 않은 코드 패턴을 인식하는 경우에는 코드 인식 에러가 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 위 기술은 저항을 이용한 전압 분배방식이기 때문에 기생 저항 등에 의해 부정확한 전압이 측정되어 코드 인식 에러가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
바이오 센서의 사양에 따라 발생하는 측정값의 오차를 최소화하고, 자동으로 코드를 인식할 수 있는 바이오 센서 측정장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 특징에 따른 바이오 센서 측정장치는
서로 다른 특징을 가지는 바이오 센서에 대응되는 코드정보를 저장하는 코드정보 저장부; 상기 바이오 센서에 형성된 센서코드패턴에 접촉하는 복수의 판독용 전극과 대응하는 상기 판독용 전극과 제1 전압 사이에 연결되는 복수의 스위치를 포함하며, 상기 복수의 스위치를 소정 조합순서로 동작시켜 상기 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독하는 코드패턴정보 판독부; 및 상기 코드패턴정보 판독부에 의해 판독된 코드패턴정보에 대응되는 상기 바이오 센서의 코드정보를 상기 코드정보 저장부로부터 읽어내는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 코트패턴정보 판독부는
상기 바이오 센서에 형성된 상기 센서코드패턴에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 판독용 전극; 대응하는 상기 판독용 전극에 각각 전기적으로 연결되는 복수의 출력단자; 상기 제1 전압과 대응하는 상기 판독용 전극에 각각 연결되는 복수의 스위치; 및 제2 전압과 대응하는 상기 판독용 전극에 각각 연결되는 복수의 저항을 포함한다.
이때, 상기 제어부는 상기 바이오 센서가 장착되지 않은 경우의 상기 복수의 스위치의 동작에 기초한 상기 복수의 출력단자의 출력신호와, 상기 바이오 센서가 장착된 경우의 상기 복수의 스위치의 동작에 기초한 상기 복수의 출력단자의 출력신호를 비교함으로써, 상기 센서코드패턴에 대응하는 상기 코드패턴정보를 판독한다.
본 발명의 특징에 따른 바이오 센서 측정장치의 측정방법은 바이오 센서에 형성된 센서코드패턴에 접촉하는 복수의 판독용 전극과 상기 판독용 전극과 제1 전압 사이에 연결되는 복수의 스위치를 포함하는 바이오 센서 측정장치의 측정방법으로서,
상기 복수의 스위치를 소정 조합순서로 동작시켜 상기 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독하는 단계; 상기 판독된 코드패턴정보에 대응되는 상기 바이오 센서의 코드정보를 읽어내는 단계; 상기 바이오 센서의 체성분 농도 정보를 수신하는 단계; 및 상기 읽어낸 코드정보에 따라 상기 입력된 상기 체성분 농도 정보를 판단하여 체성분 농도의 측정치를 최종적으로 계산하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 코드패턴정보를 판독하는 단계는
상기 바이오 센서가 삽입된 경우 상기 복수의 스위치들을 소정 조합 순서로 구동하는 단계; 각 스위치의 동작에 의해 출력되는 출력신호 중 각 스위치의 동작에 대응하지 않은 출력신호가 존재하는 지 여부를 판단하는 단계; 및 각 스위치의 동작에 대응하지 않은 출력신호를 출력하는 비대응 출력단자에 기초하여, 상기 센서코드패턴에 대응하는 상기 코드패턴정보를 판독하는 단계를 포함한다.
바이오 센서의 센서코드패턴에 접촉되는 판독용 전극과 접지 사이에 연결되는 복수의 스위치를 소정 조합순서로 동작시켜 바이오 센서에 형성된 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독하므로, 바이오 센서 측정장치가 오차없이 체성분 농도에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또한 센서코드패턴이 형성된 바이오 센서를 이용하여 체성분 농도에 대한 정보를 간단하게 제공할 수 있으므로, 이전의 방식과 비교해 바이오 센서의 제조 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서 및 바이오 센서 측정장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 바이오 센서 및 이와 결합되도록 적용된 바이오 센서 측정장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코드패턴정보 판독부를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5는 바이오 센서가 결합되지 않은 상태에서 코드패턴정보 판독부의 각 스위치의 동작에 따른 출력신호를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서의 센서코드패턴을 나타내는 도면이다.
도 7은 바이오 센서의 센서코드패턴에 의해 전기적으로 연결된 코드패턴정보 판독부의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 바이오 센서가 결합된 상태에서 코드패턴정보 판독부의 각 스위치의 동작에 따른 출력신호를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서의 코드 인식방법을 나타내는 도면이다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명을 단지 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 인용부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련 기술 문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 "적용"의 의미는 특정 동작이 적용된 후의 상태와 특정 동작이 적용되기 전의 상태를 모두 포함하는 것으로 해석된다. 예를 들면, 바이오 센서가 결합되도록 적용되었다는 것은 바이오 센서가 결합되기 전의 상태와 바이오 센서가 결합된 후의 상태를 모두 포함하는 것으로 해석된다. 즉, 바이오 센서가 결합된 상태만을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서(100) 및 바이오 센서 측정 장치(200)의 개략적인 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 바이오 센서(100)는 센서코드패턴(102)과 전극(150, 152)를 포함한다. 센서코드패턴(102)은 바이오 센서의 특성을 나타내는 고유의 코드로서, 이러한 센서코드패턴(102)은 후술하는 바와 같이, 바이오 센서 측정장치(200)에 의해 자동으로 인식된다.
전극(150, 152)는 바이오 센서에서 감지한 바이오 정보(예컨대, 체성분농도 정보)를 바이오 센서 측정장치(200)에 전달한다. 이하에서는 바이오 정보로서 체성분농도정보를 예를 들어 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시한 바와 같이, 바이오 센서 측정장치(200)는 코드정보 저장부(260), 코드패턴정보 판독부(210), 제어부(230) 및 체성분농도 판독부(220)를 포함한다. 또한 바이오 센서 측정장치(200)는 출력부(240) 및 입력부(250)를 더 포함할 수 있다.
코드정보 저장부(260)는 서로 다른 센서코드패턴을 가지는 바이오 센서들(100)에 대응되는 코드정보를 저장한다.
코드패턴정보 판독부(210)는 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 전기적으로 연결되어, 각 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독한다. 즉, 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)이 코드패턴정보 판독부(210)의 판독용 전극들(미도시)과 접촉하여, 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독한다.
제어부(230)는 코드패턴정보 판독부(210)에 의해 판독된 코드패턴정보에 대응되는 바이오 센서(100)의 코드정보를 코드정보 저장부(260)로부터 읽어낸다.
그리고 제어부(230)는 코드정보 저장부(260)로부터의 코드정보에 따라 체성분 농도 판독부(220)로 입력된 체성분 농도 정보를 판단하여 체성분 농도의 측정치를 최종적으로 계산한다.
본 발명의 실시예에 따르면, "센서코드패턴", "코드패턴정보", "코드정보"는 다음과 같은 의미로 사용된다.
"센서코드패턴"은 바이오 센서(100)에 물리적으로 형성되며, 바이오 센서의 특성을 나타내는 패턴을 의미한다. 즉, 동일한 특성을 가지는 바이오 센서는 동일한 형태의 센서코드패턴이 형성된다. 바이오 센서가 바이오 센서 측정장치에 삽입되면, 바이오센서의 센서코드패턴은 코드패턴정보 판독부의 판독용 전극들에 접촉된다.
"코드패턴정보"는 바이오 센서의 센서코드패턴에 의해 코드패턴정보 판독부의 판독용 전극들이 어떻게 전기적으로 연결되고 있는지의 정보를 의미한다.
"코드정보"는 코드패턴정보에 대응하는 각 바이오 센서의 특성을 나타내는 정보를 의미한다.
한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 출력부(240)는 제어부(230)가 계산한 체성분 농도의 측정치를 사용자가 인지할 수 있는 형태로 바이오 센서 측정장치(200)의 외부로 출력할 수 있다. 예를 들면, 출력부(240)가 디스플레이 장치인 경우, 체성분 농도 측정치를 시각적으로 출력할 수 있으며, 출력부(240)가 스피커 등의 음성출력장치인 경우, 체성분 농도 측정치를 청각적으로 출력할 수 있다. 또한, 시각 및 청각을 조합하거나 다른 출력 수단과 이들을 조합할 수도 있다.
입력부(250)는 바이오 센서 측정장치(200)를 전체적으로 제어하기 위한 명령을 사용자로부터 입력받아 제어부(230)로 전달한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서(100)와 바이오 센서(100)가 결합되는 바이오 센서 측정장치(200)의 사시도를 개략적으로 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이, 배면에 센서코드패턴(102)이 형성되어 있는 바이오 센서(100)가 바이오 센서 측정장치(200)에 형성된 홀(270)에 삽입된다. 그러면, 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)이 바이오 센서 측정장치(200)의 코드패턴정보 판독부(210)와 전기적으로 연결되고, 코드패턴정보 판독부(210)의 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 대응하는 코드패턴정보를 제어부(230)로 전달한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서(100)의 분해 사시도이다. 도 3에 도시한 바이오 센서(100)의 분해 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 전극(150)은 본체부(1501), 연결부(1503) 및 시료 접촉부(1505)를 포함한다. 본체부(1501)를 통해 연결부(1503)와 시료 접촉부(1505)가 상호 연결된다. 시료 접촉부(1505)는 시료와 접촉하여 전기적인 신호를 생성한다. 연결부(1503)는 바이오센서(100)가 바이오 센서 측정장치(200)에 삽입되는 방향(도 3에서 음의 y축 방향)을 따라 뻗어 있으며, 바이오 센서 측정장치(200)와 전기적으로 연결된다.
제2 전극(152)은 제1 분기부(1522) 및 제2 분기부(1524)를 포함한다. 제1 분기부(1522)는 x축 방향을 따라 뻗어 있고 제2 분기부(1524)는 y축 방향을 따라 뻗어 있다. 제1 분기부(1522) 및 제2 분기부(1524)는 시료 접촉부(1505)와 이격 되어 형성된다.
시료 주입구들(122a, 122b)을 통해 유입된 시료들은 시료 접촉부(1505) 및 분기부들(1522, 1524)과 차례로 접촉한다. 이에 따라, 제1 전극(150), 제2 전극(152) 및 제3 전극(154)은 시료내의 전해질에 의해 전기적으로 연결된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 전극(152)은 접지 전극으로 작용하며 제1 전극(150) 및 제3 전극(154)간의 전위차에 의해 시료에 포함된 물질이 측정된다.
시료 안내층(160)은 시료가 안내되는 제1 시료 안내 통로(124a) 및 제2 시료 안내 통로(124b)를 포함한다. 제1 시료 안내 통로(124a) 및 제2 시료 안내 통로(124b)는 대향하는 양측에서 각각 관통공(140)과 연결된다. 제1 시료 안내 통로(124a) 및 제2 시료 안내 통로(124b)에는 조정 시약이 위치하여 시료와 반응한다. 조정 시약은 효소, 전자전달 매개체 및 분산안정제를 포함한다. 이외에, 조정 시약은 계면 활성제 또는 상전이 촉매를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 분기부(1522)는 시료 접촉부(1505)보다 관통공(140)에 더 가깝게 위치하며 제2 분기부(1524)는 시료 접촉부(1505)보다 관통공(140)에 더 가깝게 위치한다. 따라서 시료 주입구들(122a, 122b)을 통해 각각 시료 안내 통로들(124a, 124b)에 유입된 시료들은 시료 안내 통로들(124a, 124b)에 존재하는 공기들을 관통공(140)측으로 배기시키면서 시료 접촉부(1505) 및 분기부들(1522, 1524)과 차례로 접촉할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 시료의 양에 따라 제1 전극(150) 및 제3 전극(154)간의 전위차가 변하기 때문에 시료 안내층(110)의 두께를 조절하여 시료의 양을 적절하게 조절할 수 있다
접착 덮개(120)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(130) 사이를 절연시킨다. 즉, 제1 기판(110) 위에는 제1 전극(150), 제2 전극(152) 및 제4 전극(156)이 형성되고 제2 기판(130) 위에는 제3 전극(154)이 형성되기 때문에, 접착 덮개(120)를 절연성 소재로 제조함으로써 전극들간의 단락을 방지할 수 있다.
한편 도 1에 도시한 바와 같이, 바이오 센서(100)는 제1 기판(110)의 배면에 부착된 센서코드패턴(102)을 포함한다. 센서코드패턴(102)은 도전성 소재로 제조되며 에칭, 스퍼터링, 스크린인쇄, 라미네이팅 등과 같은 박막 및 후막 적층 방법을 채택할 수 있다. 바람직하게는, 도전성 물질을 스크린 인쇄 등의 방법으로 배면 위에 형성하여 센서코드패턴(102)을 제조할 수 있다. 이와 같이 배면에 센서코드패턴(102)이 형성된 바이오 센서(100)를 바이오 센서 측정장치(200)의 홀(270)에 삽입하여 바이오 센서 측정장치(200)와 결합하는 경우, 센서코드패턴(102)에 대응하는 코드패턴정보가 바이오 센서 측정장치(200)로 전송된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코드패턴정보 판독부(210)를 상세하게 나타낸 회로도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 코드패턴정보 판독부(210)는 복수의 판독용 전극(T1, T2, T3, T4), 전원전압(Vcc), 복수의 저항(R1, R2, R3, R4) 및 복수의 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면 판독용 전극,저항 및 스위치가 4 개인 것을 예로서 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
판독용 전극(T1, T2, T3, T4)은 바이오 센서(100)가 장착되는 경우 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)과 접촉되는 부분으로서, 센서코드패턴(102)에 의해 판독용 전극(T1, T2, T3, T4)중 둘 이상은 서로 전기적으로 연결된다. 이때, 판독용 전극들 중 어느 전극이 전기적으로 연결될지 여부는 센서코드패턴(102)에 의해 결정된다.
복수의 출력단자(P1, P2, P3, P4)는 각각 대응하는 판독용 전극(T1, T2, T3, T4)에 전기적으로 연결되며, 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 대응되는 코드패턴정보를 제어부(230)에 제공한다.
복수의 저항(R1, R2, R3, R4)은 각각 전원 전압과 판독용 전극(T1, T2, T3, T4) 사이에 전기적으로 연결되며, 대응하는 판독용 전극(T1, T2, T3, T4)이 접지되었는지 개방되었는지 여부에 따라 접지전압(GND) 또는 전원전압(Vcc)을 각각 대응하는 출력단자에 제공한다.
복수의 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)은 각각 접지전압(GND)과 판독용 전극(T1, T2, T3, T4) 사이에 전기적으로 연결되며, 소정의 조합순서로 접지전압(GND)과 판독용 전극(T1, T2, T3, T4) 사이를 개방 또는 연결시킨다. 특정 스위치(예컨대, SW1)가 온 상태인 경우에는 이 스위치에 대응하는 판독용 전극(예컨대, T1)은 접지된 상태이므로, 대응하는 출력단자(P1)에는 접지전압(로우레벨신호)가 인가된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코드패턴정보 판독부(210)가 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 전기적으로 연결되기 전의 각 스위치의 동작(4개의 스위치의 소정 조합에 따른 온/오프 동작)에 따른 출력단자(P1, P2, P3, P4)의 출력신호의 값을 나타낸 도면이다.
도 5에서, 스위치가 오프 상태인 경우는 "0"으로 표기하였으며, 스위치가 온 상태인 경우에는 "1"로 표기하였다. 또한, 출력신호가 전원전압(하이레벨)인 경우는 "1"로 표기하였으며, 접지전압(로우레벨)인 경우에는 "0"으로 표기하였다.
도 5로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따르면 코드패턴정보 판독부(210)가 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 전기적으로 연결되지 않은 경우에는, 각 판독용 전극에 연결되는 스위치의 동작에 의해서만 출력 신호 레벨이 결정된다. 즉, 스위치가 오프 상태(0)인 경우에는 하이레벨(1)이 출력되며 스위치가 온 상태(1)인 경우에는 로우레벨(0)이 출력된다.
한편, 코드패턴정보 판독부(210)가 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 전기적으로 연결된 경우에는, 자신의 출력단자(판독용 전극)에 연결되는 스위치의 동작뿐만 아니라 센서코드패턴에 의해 전기적으로 연결되는 다른 출력단자(판독용 전극)에 연결되는 스위치의 동작에 따라서도 출력 신호 값이 바뀔 수 있다. 따라서 후술하는 바와 같이 해당 스위치의 동작과 출력신호 값을 비교함으로써 어느 판독단자들 사이가 전기적으로 연결되었는지를 확인할 수 있으므로, 바이오 센서의 센서코드 패턴에 대응하는 코드패턴정보를 쉽고 정확하게 판독할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)의 예를 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 첫 번째 센서코드패턴은 판독용 전극(T1, T2)을 전기적으로 연결하기 위한 패턴이며, 두 번째 센서코드 패턴은 판독용 전극(T1, T3)을 연결하기 위한 패턴이다. 한편, 일곱 번째 센서코드 패턴은 판독용 전극(T1,T2,T3)을 연결하기 위한 패턴이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 센서코드패턴은 11가지의 경우(즉, 2개의 전극을 연결하기 위한 패턴 개수(6)+ 3개의 전극을 연결하기 위한 패턴 개수(4) + 4개의 전극을 연결하기 위한 패턴 개수(1)=11)가 존재한다.
이와 같은 센서코드패턴 중 어느 하나가 형성된 바이오 센서(100)가 바이오 센서 측정장치(200)에 삽입되면 코드패턴정보 판독부(210)의 판독용 전극 중 소정 전극은 센서코드패턴(102)에 따라 서로 전기적으로 연결된다.
도 7은 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 의해 코드패턴정보 판독부(210)의 판독용 전극이 전기적으로 연결된 경우의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 8은 바이오 센서가 결합된 상태에서 코드패턴정보 판독부의 각 스위치의 동작에 따른 출력신호를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시한 센서코드패턴 중 7번째 센서코드패턴(102)이 형성된 바이오 센서(100)가 바이오 센서 측정장치에 결합된 경우의 코드패턴정보 판독부(210)의 구성과 각 스위치의 동작에 따른 출력신호를 나타낸다.
도 7에 도시한 바와 같이, 예컨대 7번째 센서코드패턴(102)이 형성된 바이오 센서(100)가 바이오 센서 측정장치(200)에 삽입되면, 복수의 판독용 전극(T1, T2, T3, T4) 중 전극 T1, T2, T3는 서로 전기적으로 연결된다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 전극 T1, T2, T3에 각각 대응하는 출력단자의 신호 (p1, p2, p3)는 동일한 값을 갖는다.
도 8을 참조하여 스위치 SW1, SW2, SW3, SW4를 소정의 조합으로 온/오프시킨 경우의 출력단자(P1, P2, P3, P4)의 출력신호의 값을 살펴보면, 출력신호 P1, P2, P3(즉, 센서코드패턴에 의해 서로 전기적으로 연결된 판독용 전극 T1, T2, T3에 대응하는 출력신호)는 도 6에 도시한 출력 신호 값과 상이한 출력 값을 나타냄을 알 수 있다.
예컨대, 도 8에서 스위치 SW1이 온 상태(1)이고 SW2 및 SW3이 오프(0)상태인 경우에는, 도 6에 따르면 P1이 로우레벨(0)이고 P2와 P3가 하이레벨(1)이 되나 도 8에 따르면 P2와 P3가 로우레벨(0)이 됨을 알 수 있다. 따라서, P2와 P3는 자신의 스위치(SW2와 SW3)의 동작에 대응하지 않은 출력신호를 출력하는 것을 알 수 있으며, 이는 P2와 P3에 대응하는 출력단자 T2와 T3가 센서코드패턴에 의해 다른 출력 단자에 전기적으로 연결되었다는 것을 의미한다.
또한, 도 8에서 스위치 SW2이 온 상태(1)이고 SW1 및 SW3이 오프(0)상태인 경우에는, 도 6에 따르면 P2이 로우레벨(0)이고 P1과 P3가 하이레벨(1)이 되나 도 8에 따르면 P1와 P3가 로우레벨(0)이 된다. P1 또한 자신의 스위치(SW1)의 동작에 대응하지 않은 출력신호를 출력하지 않기 때문에, P1에 대응하는 출력단자인 T1도 센서코드패턴에 의해 다른 출력 단자에 전기적으로 연결되었다는 것을 알 수 있다.
한편 도 8에 도시한 P4 출력신호는 도 6과 마찬가지로 스위치(SW4)의 동작에 대응하는 출력신호만을 가지므로, P4에 대응하는 출력단자인 T4는 센서코드패턴에 의해 다른 출력 단자에 전기적으로 연결되지 않았음을 알 수 있다.
이와 같이, 스위치 SW1, SW2, SW3, SW4를 소정의 조합으로 온/오프시킨 경우의 출력단자(P1, P2, P3, P4)의 출력신호의 값을 살펴보면, 출력신호 P1, P2, P3(즉, 센서코드패턴에 의해 서로 전기적으로 연결된 판독용 전극 T1, T2, T3에 대응하는 출력신호)는 도 6에 도시한 출력 신호 값과 상이한 출력 값을 나타냄을 알 수 있으므로, 이에 기초한 코드패턴정보를 쉽게 확인할 수 있다.
다음은 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서의 코드 인식방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 바이오 센서 측정장치(200)에 바이오 센서(100)가 삽입되었는지를 확인하고(S20), 바이오 센서가 삽입된 경우 코드패턴정보 판독부(210)의 스위치들을 소정 조합 순서로 구동한다. (S30)
그리고 나서, 제어부(230)는 각 스위치의 동작에 의해 출력되는 코드패턴정보 판독부(210)의 출력신호 중 각 스위치의 동작에 대응하지 않은 출력신호가 존재하는 지 여부를 판단한다. (S40)
상기 단계 S40에서 각 스위치의 동작에 대응하지 않은 출력신호가 존재하는 경우에는, 각 스위치의 동작에 대응하지 않은 출력신호를 출력하는 출력단자를 비대응 출력단자(도8의 경우에는 P1, P2, P3)로서 기록한다. (S60)
제어부(230)는 비대응 출력단자에 기초하여 바이오 센서(100)의 센서코드패턴(102)에 대응하는 코드패턴정보를 판독한다.
한편, 상기 단계 S40에서 각 스위치의 동작에 대응하지 않은 출력신호가 존재하지 않은 경우에는, 에러메시지를 출력한다. (S50)
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 바이오 센서의 센서코드패턴에 접촉되는 판독용 전극과 접지 사이에 연결되는 복수의 스위치를 소정 조합순서로 동작시켜 바이오 센서에 형성된 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독하므로, 바이오 센서 측정장치가 오차없이 체성분 농도에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 센서코드패턴이 형성된 바이오 센서를 이용하여 체성분 농도에 대한 정보를 간단하게 제공할 수 있으므로, 바이오 센서의 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100. 바이오 센서, 102. 센서코드패턴, 210. 코드패턴정보 판독부,
260. 코드정보 저장부, 220. 체성분 농도 판독부, 230. 제어부

Claims (10)

  1. 서로 다른 특징을 가지는 바이오 센서에 대응되는 코드정보를 저장하는 코드정보 저장부;
    상기 바이오 센서에 형성된 센서코드패턴에 접촉하는 복수의 판독용 전극과 대응하는 상기 판독용 전극과 제1 전압 사이에 연결되는 복수의 스위치를 포함하며, 상기 복수의 스위치를 소정 조합순서로 동작시켜 상기 센서코드패턴에 대응하는 코드패턴정보를 판독하는 코드패턴정보 판독부; 및
    상기 코드패턴정보 판독부에 의해 판독된 코드패턴정보에 대응되는 상기 바이오 센서의 코드정보를 상기 코드정보 저장부로부터 읽어내는 제어부를 포함하며,
    상기 코드패턴정보 판독부는
    상기 바이오 센서에 형성된 상기 센서코드패턴에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 판독용 전극,
    대응하는 상기 판독용 전극에 각각 전기적으로 연결되는 복수의 출력단자,
    상기 제1 전압과 대응하는 상기 판독용 전극에 각각 연결되는 복수의 스위치, 그리고
    제2 전압과 대응하는 상기 판독용 전극에 각각 연결되는 복수의 저항을 포함하는 바이오 센서 측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 복수의 판독용 전극들 중 둘 이상의 판독용 전극은 상기 센서코드패턴과 접촉하도록 배치되는 바이오 센서 측정장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전압은 접지전압이고, 상기 제2 전압은 전원전압인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 바이오 센서가 장착되지 않은 경우의 상기 복수의 스위치의 동작에 기초한 상기 복수의 출력단자의 출력신호와, 상기 바이오 센서가 장착된 경우의 상기 복수의 스위치의 동작에 기초한 상기 복수의 출력단자의 출력신호를 비교함으로써, 상기 센서코드패턴에 대응하는 상기 코드패턴정보를 판독하는 바이오 센서 측정장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센서코드패턴은 도전성 소재로 형성되는 바이오 센서 측정장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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