KR101861612B1 - 데이터 획득을 위한 커넥터 인터페이스 시스템 - Google Patents

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Abstract

데이터 획득 시스템은 리셉터클 및 데이터 획득 디바이스를 포함한다. 리셉터클은 하우징, 대상물에 결합되는 센서들로부터 데이터 신호들을 수신하기 위한 센서 입력들, 및 표준 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 플러그의 삽입을 차단하고 립(rib)과 정합하는 슬롯을 갖는 변형된 USB 플러그의 삽입을 용이하게 하기 위한 립을 갖는다. 데이터 획득 디바이스는 데이터를 수신, 저장 및 프로세싱하기 위한 회로, 회로에 동작가능하게 결합되는 핀들을 갖는 USB 플러그, 리셉터클로부터 데이터 신호들을 수신하도록 구성된 핀들의 제 1 서브세트; USB-호환 디바이스들과의 표준 USB 통신을 지원하도록 구성된 핀들의 제 2 서브세트, 및 USB 플러그에 형성되는 슬롯을 포함하며, 슬롯은 표준 USB-호환 디바이스들 및 리셉터클 둘 다와 USB 플러그의 상호연결을 용이하게 하고, 슬롯은 상호연결을 용이하게 하도록 립과 정합한다.

Description

데이터 획득을 위한 커넥터 인터페이스 시스템{Connector Interface System for Data Acquisition}
관련 출원들에 대한 상호-참조
이 출원은 2012년 2월 29일 출원된, 계류중인 미국 출원 번호 제13/408,945호를 우선권으로 주장한다. 상기 미국 출원의 전체 내용들은 인용에 의해 본원에 포함된다.
일반적으로 말하면, 센서는 관찰 가능한 속성을 측정하고 이를, 인간 관찰자 및/또는 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨터 시스템)에 의해 레코딩되고 및/또는 후속적으로 평가될 수 있는 하나 이상의 전기 신호들로 변환하는 디바이스이다. 센서들은 일상적으로 생체 데이터(예를 들어, 인간 테스트 대상으로부터) 및 온도, 풍속, 습도, 염도, 기압, 사운드, 광 등과 같은 속성들을 측정하기 위한 비-생체 데이터를 둘 다 획득하는데 이용된다.
생체 데이터는 종종 심장 또는 뇌와 같이 다양한 기관들의 생리적 활동을 평가하기 위해 인간 대상에 부착된 적절한 센서들을 이용하여 획득된다. 이렇게 획득된 생체 데이터는 다양한 조건들을 진단하는데 도움을 줄 수 있는 패턴들을 찾기 위해 분석될 수 있다. 예를 들어, 심장의 전기적 활동(electrical activity)은 심장의 기능의 다양한 양상들을 트래킹하기 위해 모니터링될 수 있다. 심장 전기적 활동은 질병 상태들 또는 초기부터 말기에 이르는 다른 생리적 조건들을 나타낼 수 있다. 다수의 다른 타입들의 생체 데이터가 일상적으로 획득되고 건간 관련 팩터들을 평가하기 위해 임상의들에 의해 이용된다.
이 문서는 커넥터 인터페이스 시스템이 센서로부터 데이터 - 생체 데이터 또는 비-생체 데이터 - 를 획득하는데 이용되는 시스템들 및 기법들을 설명한다. 예를 들어, 바닷물의 염도와 같은 특성에 대응하는 비-생체 데이터는 염도 측정 기구로부터 획득되고 다른 해양학 데이터를 통한 추후의 분석을 위해 레코딩될 수 있다. 유사하게, 심장 활동 등과 같은 생리적 특성에 대응하는 생체 데이터는 개인(예를 들어, 환자, 테스트 대상 또는 다른 사용자)으로부터 획득되고 인간 또는 기계 - 예를 들어, 건강 관리 전문가 및/또는 원격 데이터 프로세싱 센터에 의해 분석되거나 그렇지 않으면 이용될 수 있다. 예를 들어, 대상(subject)에는 이벤트들(예를 들어, 부정맥 이벤트들, QRS 데이터 등)에 대한 생리적 신호를 모니터링하기 위한 실시간 모니터링 디바이스, 레코딩 디바이스, 또는 본질적으로 임의의 다른 적합한 전자 디바이스와 같은 생체 데이터 획득 디바이스가 제공될 수 있다. 생체 데이터 획득 디바이스는 예를 들어, 미리 정의된 시구간 동안 대상으로부터 ECG 데이터를 획득할 수 있고, 생체 데이터 획득 디바이스 내의 저장 매체 상에 ECG 데이터를 저장할 수 있다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 생체 데이터 획득 디바이스는 대상이 대상의 개인용 컴퓨터와 같은 컴퓨터 시스템에 생체 데이터 획득 디바이스를 직접 연결할 수 있도록 USB 커넥터(예를 들어, USB 3.0 표준에 기초함)와 같은 데이터 커넥터를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 생체 데이터 획득 디바이스는 무선으로 또는 본질적으로 임의의 다른 적절한 방식으로, 획득된 데이터를 전달하거나 그렇지 않으면 통신할 수 있다. 또한, 생체 데이터 획득 디바이스에는 생체 데이터 획득 디바이스가 USB 커넥터를 이용하여 컴퓨터에 연결될 때, 대상이 원격 데이터 프로세싱 센터에 획득된 생체 데이터를 자동으로 업로드하도록 허용하는 프로그램 코드가 제공될 수 있다.
업로드된 데이터는 원격 데이터 프로세싱 센터에서 분석 프로그램을 실행하는 컴퓨터에 의해 분석될 수 있다. 의사와 같은 의료 전문가 또는 기술자는 분석에 관한 피드백을 제공할 수 있다. 분석 및 피드백에 기초하여, 비정상 및/또는 임상적으로 중요한 이벤트들이 미리 정의된 시구간 동안 검출되었다는 결과를 표시하는 리포트가 데이터 프로세싱 센터로부터 대상에 제공될 수 있다. 리포트는 또한 업로드된 데이터에서 식별되는 임상적으로 중요한 이벤트들에 기초하여 의료진과 추가로 상담하도록 하는 권고를 포함할 수 있다.
이 문서에서 설명된 청구 대상의 구현들은 다음의 특징들의 다양한 결합들을 포함할 수 있다.
일 구현에서, 데이터 획득 디바이스는 대상물(예를 들어, 생물 또는 비-생물 중 어느 하나, 전기 감지 대상물)에 결합되는 하나 이상의 센서들로부터 획득된 데이터(예를 들어, 생체 데이터 및/또는 비-생체 데이터 중 어느 하나)를 수신하도록 구성된 회로, 회로에 동작가능하게 결합되는 핀들을 갖는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB)(예를 들어, USB 3.0 타입-A 커넥터)로서, 상기 핀들의 제 1 서브세트(예를 들어, USB 3.0 타입-A 커넥터의 핀들 5-9)는 대상물에 결합된 하나 이상의 센서들로부터 데이터 신호들을 수신하도록 구성되고, 핀들의 제 2 서브세트(예를 들어, USB 3.0 타입-A 커넥터의 핀들 1-4)는 USB-호환(compliant) 디바이스들과의 표준 USB 통신을 지원하도록 구성되는 것인, 상기 USB; 및 USB 플러그에 대한 변형물을 포함하고, 이 변형물은 표준 USB-호환 디바이스들 및 표준 USB 플러그들과의 연결을 방지하도록 구성되는 대상물-연결 리셉터클 둘 다와 USB 플러그의 상호연결을 용이하게 하도록 구성된다.
USB 플러그에 형성되는 변형물은 대상물-연결 리셉터클의 수용 피처(accommodating feature)와 정합하는 슬롯일 수 있다. 예를 들어, 슬롯은 USB 플러그의 상부측 및 하부측 중 적어도 하나에 대칭적으로 형성될 수 있다. 데이터 획득 디바이스는 추가로 획득된 데이터를 저장, 프로세서 및/또는 전송하기 위한 회로를 포함할 수 있다.
일 구현에서, 데이터 획득 리셉터클은 대상물(예를 들어, 생물 또는 비-생물 중 어느 하나, 전기 감지 대상물)에 결합되는 하나 이상의 센서들로부터 데이터 신호들(예를 들어, 생체 데이터 신호들 및/또는 비-생체 데이터 신호들 중 어느 하나)을 수신하도록 구성된 센서 입력들, 및 표준 USB 플러그의 삽입을 방지하고 연결 방지 메커니즘(예를 들어, 리셉터클의 중앙 부분을 따라 형성되는 립(rib))을 무효화하는 피쳐(예를 들어, 변형된 USB 플러그가 리셉터클 내에 삽입될 때 립과 정합하는 슬롯)를 갖는 변형된 USB 플러그의 삽입 및 전기적 연결을 용이하게 하도록 구성된 연결 방지 메커니즘을 포함할 수 있다. 리셉터클은 추가로 변형된 USB 플러그를 수용하기 위한 리세스 및 리셉터클에 삽입되는 동안 변형된 USB 플러그의 견고한(secure) 연결을 용이하게 하도록 구성된 기판 중 어느 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 대안적으로, 리셉터클은 리세스가 없는 개방형 구성(unshrouded configuration)으로 구현될 수 있다.
일 구현에서, 데이터 획득 시스템은 리셉터클 및 데이터 획득 디바이스를 포함한다. 리셉터클은 하우징, 대상물(예를 들어, 생물 또는 비생물 중 어느 하나, 전기 감지 대상물)에 결합되는 하나 이상의 센서들로부터 데이터 신호들(예를 들어, 생체 데이터 신호들 및/또는 비-생체 데이터 신호들 중 어느 하나)을 수신하도록 구성된 센서 입력들, 및 표준 USB 플러그의 삽입을 차단하고 삽입될 때 립(rib)과 정합하는 슬롯을 갖는 변형된 USB 플러그의 삽입 및 전기적 연결을 용이하게 하도록 구성되는 립을 포함할 수 있다. 데이터 획득 디바이스는, 대상물에 결합된 하나 이상의 센서들로부터 리셉터클을 통해 수신된 데이터를 수신, 저장 및/또는 프로세싱하도록 구성된 회로, 회로에 동작가능하게 결합되는 핀들을 갖는 USB 플러그로서, 상기 핀들의 제 1 서브세트는 리셉터클로부터 데이터 신호들을 수신하도록 구성되고, 핀들의 제 2 서브세트는 USB-호환 디바이스들과의 표준 USB 통신을 지원하도록 구성되는 것인, 상기 USB 플러그; 및 USB 플러그에 형성되는 슬롯을 포함하고, 슬롯은 표준 USB-호환 디바이스들 및 리셉터클 둘 다와 USB 플러그의 상호연결을 용이하게 하고, 슬롯은 데이터 획득 디바이스와 리셉터클 간의 상호연결을 용이하게 하도록 립과 정합한다.
일 구현에서, 데이터를 획득하는 방법은 데이터가 하나 이상의 센서들을 통해 획득되는 대상물(예를 들어, 생물 또는 비생물 중 어느 하나, 전기 감지 대상물)와 리셉터클간의 연결을 설정하는 단계로서, 상기 리셉터클은 리셉터클과 표준 USB 플러그의 연결을 방지하는 연결 방지 메커니즘을 갖는 것인, 상기 설정하는 단계; 연결 방지 메커니즘을 갖는 리셉터클에 변형된 USB 플러그를 갖는 데이터 획득 디바이스를 연결하는 단계로서, 상기 변형된 USB 플러그는 변형물이 표준 USB-호환 디바이스들과 변형된 USB 플러그의 상호연결을 용이하게 하면서 리셉터클의 연결 방지 메커니즘을 무효화하도록 구성되는 것인, 상기 연결하는 단계; 및 연결된 데이터 획득 디바이스를 이용하여 하나 이상의 센서들을 통해 대상물-관련 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로 데이터를 획득하는 방법은 추가로 연결 방지 메커니즘을 갖는 리셉터클로부터 변형된 USB 플러그를 플러그해제(unplugging)함으로써 데이터 획득 디바이스를 연결해제하는 단계; 및 표준 USB 리셉터클을 갖는 전자 디바이스(예를 들어, 컴퓨터 시스템)에 데이터 획득 디바이스를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
하나 이상의 구현들의 세부사항들은 아래의 첨부 도면들 및 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 양상들, 및 잠재적인 이점들은 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구항들로부터 자명하게 될 것이다.
도 1은 대상으로부터 ECG 데이터를 획득하기 위한 자체-평가 키트의 예를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 대상물-연결 리셉터클 및 변형된 USB 플러그를 갖는 획득 디바이스의 사시도들을 도시한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 변형된 USB 플러그의 다양한 도면들을 도시한다.
도 4는 데이터 획득 유닛에 저장되는 생체 데이터를 업로드하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 5는 연결 방지 메커니즘을 갖는 대상물-연결 USB 리셉터클 및 변형된 USB 플러그를 이용하여, 대상물에 결합되는 센서들을 통해 대상물에 관련된 데이터를 획득하는 예시적인 방법을 도시한다.
다양한 도면들에서 유사한 참조 기호들은 유사한 엘리먼트들을 표시한다.
도 1은 대상 - 즉, 센서들이 연결되는 대상물이 인간 대상임 - 으로부터 ECG 데이터를 획득하기 위한 자체-평가 키트의 예를 도시한다. 자체-평가 키트는 변형된 USB 플러그(230)를 갖는 데이터 획득 유닛(105) 및 변형된 USB 플러그가 삽입될 수 있고 하나 이상의 생리적 센서들이 연결될 수 있는 대상물-연결 리셉터클(125)을 포함한다. 생리적 센서의 일 예는 예를 들어, 대상으로부터 ECG 데이터를 획득하는데 이용될 수 있는 제 1 전극 리드(121) 및 제 2 전극 리드(122)를 갖는 리드-와이어 세트(110)이다. 대안적으로 대상물-연결 리셉터클(125)은 대상으로부터 생체 데이터를 감지할 수 있는 본질적으로 임의의 다른 적절한 생리적 센서(예를 들어, 혈압 센서, 펄스옥시미터(pulse oximeter), 혈당측정기(glucometer) 등)에 연결될 수 있다.
대상으로부터 ECG 데이터를 획득하기를 원할 때, 키트는 또한 제거 가능한 전극 패치들의 형태의 전극들(115) 및 CD-ROM과 같은 매체 상에 저장된 프로그램 코드(120)를 포함할 수 있다. 자체-평가 키트는 처방한 의사와 같이 제 3 자 의사가 관여할 필요 없이, 대상이 그 자신의 ECG 신호를 획득하고 ECG 데이터를 원격 데이터 프로세싱 센터에 업로드하고, 데이터 프로세싱 센터로부터 평가를 획득하도록 허용한다. 또한, 자체-평가 키트는 대상이 14일과 같은 특정한 시구간 동안 그 자신의 ECG 신호를 스스로 모니터링하도록 허용하게 구성될 수 있다.
대상물-연결 리셉터클(125)은 변형된 USB 플러그(230)를 통해, 데이터 획득 유닛(105)에 삽입 가능하게 연결 가능하게 되도록 구성된다. 연결될 때, 데이터 획득 유닛(105)은 리드-와이어 세트(110)의 줄(124)을 이용하여 대상의 목에 걸려질 수 있다. 대상물-연결 리셉터클(125)은 또한 데이터 획득 유닛(105)에 연결될 때, 데이터 획득 유닛(105) 내의 대응하는 접촉들에 대한 전기적 연결들을 형성하여 데이터 획득 유닛(105)이 전극들(115)로부터 나오는 전기 신호들을 수신하는 것을 가능케 하는 접촉들을 포함한다.
전극들(115)은 제 1 전극 리드(121) 및 제 2 전극 리드(122)의 말단부들에 연결될 수 있는 1회용 전극 패치들일 수 있다. 전극들(115)은 이들이 대상의 가슴에 붙여질 수 있도록 접착성 뒤판(adhesive backing)을 가질 수 있다. 자체-평가 키트는 특정한 시구간 동안 충분한 1회용 전극들(115)을 포함할 수 있다.
대상으로부터 생체 데이터를 획득하는데 이용되는 동안, 데이터 획득 유닛(105)은 대상물-연결 리셉터클(125)에 연결되고, 전극 패치들 중 하나는 제 1 전극 리드(121)에 연결되고 전극 패치들 중 다른 하나는 제 2 전극 리드(122)에 연결된다. 대상은 연결된 전극들을 자신의 가슴에 붙이고 줄(124)을 이용하여 자신의 목 주위에 데이터 획득 유닛(105)을 착용한다. 데이터 획득 유닛(105)은 제 1 전극 리드(121) 및 제 2 전극 리드(122)에 연결된 전극 패치들로부터 전기 신호를 획득한다. 전기 신호는 디지털 신호로 변환되고 ECG 데이터로서 데이터 획득 유닛(105)에 저장된다.
도 1에서 도시된 자체-평가 키트가 대상으로부터 ECG 데이터를 획득하는 애플리케이션에 특유하지만, 다른 키트들 및 구성들이 대상으로부터 본질적으로 임의의 다른 적합한 타입의 생리적 데이터, 예를 들어, EMG(electromyography) 데이터, EEG(electroencephalography) 등을 수집하는 것이 가능하다.
도 2a 및 도 2b는 각각 대상물-연결 리셉터클(125) 및 변형된 USB 플러그(230)를 갖는 데이터 획득 유닛(105)의 예시적인 구현의 사시도들을 도시한다. 이 도면들에서 도시된 바와 같이, 대상물-연결 리셉터클(125)은 접촉 기판(215) 및 립(rib)(220)이 형성되거나 그렇지 않으면 배치되는 리세스(210)를 포함한다. 도 2에서 도시된 리셉터클(125)의 구성은 예시적이며, 애플리케이션 및/또는 설계 기준들에 의존하여 다른 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 리셉터클(125)은 리셉터클(125)의 측벽들에 의해 형성되는 리세스(210)를 포함하지 않는 개방형 구성(unshrouded configuration)으로 구현될 수 있다.
리세스(210)의 형태들 및 치수들이 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 커넥터를 수용하도록 설계되지만, 립(220)의 존재는 표준 USB 커넥터가 대상물-연결 리셉터클(125) 내로 플러그연결되는 것을 방지한다. 즉, 립(220)은 USB 플러그의 하나 이상의 전도체들과 리셉터클(125)의 하나 이상의 전도체들 간의 전기적 접촉이 이루어지는 지점까지 표준의 비-변형된 USB 플러그가 리셉터클(125) 내로 삽입되는 것을 효과적으로 방지하는 연결 방지 메커니즘으로서 작동한다. 결과적으로, 대상물은, 예를 들어, 인간 대상의 몸 상의 생체 센서들 또는 전기 감지 측정 기구의 비-생체 센서들 상에 연결되는 동안, 대상물-연결 리셉터클(125)이 표준 USB 커넥터(이 커넥터는 결국 전력 소스에 연결되고 이에 따라 특정한 애플리케이션에 의존하여, 대상물에, 즉 인간 대상의 몸에 또는 측정 기구에 위험하거나 파괴적인 레벨의 전기 전류를 인가할 수 있음)에 연결되는 경우 발생할 수 있는 잠재적인 피해로부터 보호된다. 리세스(210)에 립(220)을 포함함으로써, 대상물-연결 리셉터클은 이러한 잠재적인 전기적 안전 위험을 방지한다.
도 2a에서 도시된 리셉터클(125)은 생체 또는 비-생체 중 어느 하나인 본질적으로 임의의 타입의 데이터 센서에 대한 연결 인터페이스로서 이용될 수 있다. 수반되는 특정한 타입의 센서 무관하게, 리셉터클(125)은 표준 USB 커넥터에 대한 연결을 방지하도록 구성되어, 센서(및/또는 잠재적으로 센서가 연결되는 것은 무엇이든지)를 전원에 연결되는 것으로부터 발생할 수 있는 피해로부터 보호되게 된다.
도시된 바와 같이, 도 2b에서 도시된 데이터 획득 유닛(105)은 슬롯(240) 및 핀들(245)을 갖는 변형된 USB 플러그(230)를 포함한다. 플러그(230)의 슬롯(240) 및 대상물-연결 리셉터클(125)의 립(220)은, 플러그(230)가 대상물-연결 리셉터클(125)의 리세스(210)에 삽입될 때, 립(220)이 슬롯(240) 내에 적합하게 맞게 되도록 형성된다. 삽입되면, 립(220)은 슬롯(240)과 정합(mate)하고, 플러그(230)의 핀들(245)은 예를 들어, 탭(215)을 따라 형성되는 대상물-연결 리셉터클(125) 내의 대응하는 접촉들과의 전기적 연결들을 형성하여, 데이터 획득 유닛(105)이 대상물-연결 리셉터클(125)에 연결되게 되는 모든 센서들을 통해 대상물(또는, 대상물이 사람 또는 다른 생물인 경우, 대상)로부터 데이터를 획득하는 것을 가능하게 한다.
예시된 구현에서, 데이터 획득 유닛(105) 상의 플러그(230)는 변형된 USB 커넥터, 이 예에서, USB 타입-A 표준에 기초한 USB 커넥터이다. 그러나 플러그(230)는 이것이 종래의 USB 커넥터들에서 존재하지 않는 슬롯(240)을 포함한다는 점에서 USB 타입-A 표준으로부터 변형된다. 슬롯(240)의 존재는 플러그(230)가 립(220)을 포함하고, 위에서 언급된 바와 같이, 표준의 변형되지 않은 USB 커넥터들이 대상물-연결 리셉터클(125)에 삽입되는 것을 방지하는 대상물-연결 리셉터클(125)에 연결되는 것을 가능하게 한다. 그러나 슬롯(240)의 존재는 삽입되고 플러그(230)의 립(220)이 없는 표준 USB 리셉터클 내에 맞게 되는 것으로부터 플러그(230)의 능력에 영향을 주지 않는다. 결과적으로, 단일 타입의 커넥터, 즉, 슬롯(240)을 갖도록 변형된 USB 타입-A 플러그만이 표준 컴퓨터 장비에 그리고 대상물-연결 리셉터클(125)에 연결하는데 필요하기 때문에, 요구되는 연결 타입들의 수는 최소화되고, 그에 의해 제조 및 종단-사용자 양자의 맥락에서 단순성 및 효율을 증가시키고 시간 및 비용들을 감소시킨다.
원하는 애플리케이션에 의존하여, 플러그(230)는 또한 이용되는 특정한 핀 연결면에서 USB 표준으로부터 변동될 수 있다. 특히, USB 3.0 표준(USB 1.0 및 2.0 표준들에서 이용되는 4개의 도체들 대신 9개의 도체들을 제공함)이 이용되는 경우, 플러그(230)는 대상물-연결 리셉터클(125)의 대응하는 접촉들에 연결하고, 그에 의해 대상물에 부착된 센서들로부터 데이터를 수신하도록 USB 3.0 타입-A 커넥터의 핀들 5-9를 이용할 수 있다. 이러한 구현에서, 플러그(230)의 핀 1-4는 종래의 USB 1.x 및 USB 2.x 표준들에 따르도록 구성된다. 결과적으로, 이러한 변형된 핀들의 이용은 플러그(230)가 이중 목적들을 서빙하는 것을 가능하게 하는데, 즉 플러그(230)는 대상물로부터 데이터를 수신하기 위해 대상물-연결 리셉터클(125)에 연결되고, 대상물-연결 리셉터클(125)로부터 연결해제되면, 플러그(230)는 이어서 원하는 목적지에 획득된 데이터를 전달하도록 및/또는 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 분석 프로그램에 대한 입력으로서 이용되도록 USB 1.x 및/또는 USB 2.x를 갖는 임의의 표준 컴퓨터 시스템 또는 다른 전자 장비에 삽입될 수 있다.
도 3a, 3b 및 3c는 각각 데이터 획득 유닛(105) 상에서 플러그(230)에 대해 이용될 수 있는 변형된 USB 3.0 타입-A 커넥터의 사시도, 상면도 및 전면도를 도시한다. 여기서 도시되는 바와 같이, 슬롯(240)은 플러그(230)의 중심에 형성되지만, 다른 팩터들에 의존하여, 잠재적으로는 한 측 또는 다른 측에 대해 오프셋될 수 있다(그러나, 립(240)이 슬롯(240)과 적절히 정합하는 것을 보장하기 위해 대상물-연결 리셉터클(125)의 리세스(210) 내에서 립(210)의 상대적 위치에 대한 대응하는 변경을 요구함). 또한, 슬롯(240)은 플러그(230)가 대상물-연결 리셉터클(125) 내에 완전히 삽입되어 플러그(230)의 핀들 5-9 및 대상물-연결 리셉터클(125) 내에 상주하는 대응하는 접촉들 간의 신뢰할 수 있는 연결들을 형성할 수 있도록 충분한 깊이(D)(예를 들어, 8-9mm의 범위)로 이루어져야 한다.
도 4는 데이터 획득 유닛(105) 상에 저장되는 ECG 데이터를 업로드하기 위한 예시적인 시스템(400)을 도시한다. 프로그램 코드(120)는 대상의 개인용 컴퓨터와 같은 컴퓨터 시스템(410) 상에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 시스템(410)은 컴퓨터 및 디스플레이 디바이스를 포함한다. 대상이 데이터 획득 기간을 완료할 때, 대상은 리드-와이어 세트(110)로부터 데이터 획득 유닛(105)을 연결해제하고, USB 플러그(230)를 컴퓨터 시스템(410)에 연결할 수 있다. 프로그램 코드는 컴퓨터 시스템(410)에 의해 실행될 때, 원격 데이터 프로세싱 센터(420)에 대한 액세스를 지원하여서, ECG 데이터는 네트워크(415)를 통해 데이터 획득 유닛(105)으로부터 생체 데이터가 분석되는 원격 데이터 프로세싱 센터(420)로 업로드될 수 있다. 프로그램 코드는 데이터 획득 유닛(105)이 컴퓨터 시스템(410)에 연결되었다는 것을 검출하면 데이터 획득 유닛(105) 상에 저장된 ECG 데이터의 전송을 자동으로 개시함으로써 원격 데이터 프로세싱 센터(420)에 대한 액세스를 지원할 수 있다.
몇몇 예들에서, 데이터 프로세싱 센터는 인구통계(demographic) 또는 대상에 관한 다른 임상적으로 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 부가적인 데이터는 데이터 획득 유닛으로부터 획득되는 생체 데이터의 분석에 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 생리적 신호에서 검출되는 특정한 이벤트는 한 사람에 대해서는 심각하지만 나이와 같이 인구통계에 기초하여 다른 사람에 대해서는 심각하지 않을 수 있다. 프로그램 코드는 또한 컴퓨터 시스템(410)에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 센터가 대상에 관한 임상적으로 관련된 데이터를 획득하는 것을 용이하게 할 수 있다.
몇몇 예들에서, 컴퓨터(410)는 특히 데이터 획득 유닛으로부터 대상 데이터를 획득하고 데이터 프로세싱 센터(420)에 대상 데이터를 업로드하기 위해 제공되는 키오스크(kiosk)와 같은 공개 단말을 포함할 수 있다. 공개 단말은 병원, 약국 등과 같이 건강 관리 시설 내에서와 같은 공개 위치에 제공된다. 공개 단말에는 데이터 프로세싱 디바이스로부터 데이터를 획득하고 네트워크(415)를 통해 데이터를 데이터 프로세싱 센터(420)에 업로드하기 위한 프로그램이 사전-로딩될 수 있다. 공개 단말은 또한 대상이 데이터를 업로드할 때 대상으로부터 인구통계 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 데이터 프로세싱 센터(420)로부터의 리포트는 공개 단말로부터 직접 보여질 수 있거나 인쇄될 수 있다.
몇몇 예들에서, 대상은 데이터를 데이터 프로세싱 센터(420)로 업로드하기 위해 제 3자에 데이터 획득 유닛(110)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 자체-평가 키트는 데이터 프로세싱 센터에 직접 또는 제 3 자에 데이터 획득 유닛(110)을 발송(mailing)하기 위한 사전-지불 패키지를 포함할 수 있다. 이 키트는 또한 데이터 프로세싱 센터(420)에 의한 분석을 용이하게 하도록 인구통계 데이터를 제공하기 위해 그리고 전자적으로 또는 편지에 의해 리포트가 대상에게 송신될 위치를 제공하기 위해 대상이 채워 넣을 질문을 포함할 수 있다.
도 5는 변형된 USB 플러그 및 연결 방지 메커니즘을 갖는 대상물-연결 USB 리셉터클을 이용하여 대상물에 결합되는 센서들을 통해 대상물에 관련된 데이터를 획득하는 예시적인 방법을 도시한다. 이 방법 및/또는 이 방법의 변동들은 대상물이 그렇지 않았으면 노출되었을 수 있는 잠재적으로 위험한 전기적 전류 및/또는 전압들로부터 대상물을 효과적으로 보호하면서, USB-타입 커넥터들(이들의 보급(prevalence)은 과학 및 엔지니어링 세계에서 널리 퍼져있음)을 이용하여 대상물(사람 또는 다른 생물학적 대상 중 어느 하나 또는 비생물)로부터 데이터(생체 또는 비-메트릭 중 어느 하나)를 획득하는데 이용될 수 있다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 510에서, 적합한 센서들을 이용하여, 데이터가 획득되는 대상물(예를 들어, 인간 대상 또는 측정 가능한 특성들을 갖는 무생물)와 연결 방지 메커니즘(예를 들어, 도 2a에서 도시된 바와 같은 립(220))을 갖는 USB 리셉터클 간의 전기적 연결이 설정된다.
다음으로, 520에서, 변형된 USB 플러그(예를 들어, 각각 도 2b 및 도 2a에서 도시된 바와 같이 리셉터클 상의 립(220)과 정합하는 슬롯(240)을 갖도록 변형됨)를 갖는 데이터 획득 디바이스(예를 들어, 데이터 레코더, 프로세서 및/또는 전송기)가 전기적 연결을 형성하도록 USB 리셉터클 내로 삽입된다. USB 리셉터클이 연결 방지 메커니즘을 가지만, 변형된 USB 플러그는 USB 리셉터클 내로 삽입되고 USB 리셉터클과의 전기적 연결을 형성할 수 있는데, 그 이유는 USB 플러그에 대한 변형물들은 이들이 상보적이 되도록 이루어지며, 따라서, 그렇지 않으면 USB 리셉터클의 연결 방지 메커니즘에 의해 표준 USB 플러그들에 제공된 연결에 대한 장애들을 무효화할 수 있기 때문이다.
다음으로, 530에서, 데이터 획득 디바이스는 문제의 대상물로부터 원하는 데이터를 획득하도록(그리고 문제의 디바이스 및 특정한 애플리케이션에 의존하여, 데이터 획득 디바이스 상에 획득된 데이터를 국부적으로 저장하고, 이를 임의의 방식으로 프로세싱하고, 이를 다른 곳으로 전송하거나 이들의 임의의 결합을 행하도록) 동작된다. 데이터 획득의 완료 이후에, 540에서, 데이터 획득 디바이스는 플러그가 해제되고, 이에 따라 연결 방지 메커니즘을 갖는 USB 리셉터클로부터 연결해제된다.
선택적으로, 한편으로 특정한 애플리케이션에 의존하여, 예를 들어, 획득된 데이터의 전에 또는 동시의 무선 전송 대신에 또는 그에 추가적으로, 획득된 데이터의 획득-후 유선 전송이 바람직한 경우, 데이터 획득 디바이스는 이어서 550에서, 본질적으로 임의의 다른 전자 디바이스(예를 들어, 컴퓨터 시스템)에 플러그연결되어서, 거기에 저장된 데이터는 다른 전자 디바이스에 전달되거나 다른 전자 디바이스에 의해 프로세싱될 수 있다. 데이터 획득 디바이스에 의해 이용되는 변형된 USB 플러그에 대한 변형물은 이를테면 변형된 USB 플러그가 USB 1.x 및/또는 USB 2.x 표준들에 이어지는 임의의 표준 전자 디바이스에 삽입될 때 표준 기계적 또는 전기적 연결들을 방해하지 않는다는 것에 주의한다.
개시된 시스템들, 기법들 및 본 명세서에서 설명되고 예시된 모든 기능적 동작들은 디지털 전자 회로에서, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어에서 또는 이들의 결합들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 컴퓨터들 및/또는 회로는 본 명세서에서 개시된 기능들 및 기법들을 수행하도록 동작가능하거나 구성되고 배열될 수 있다. 장치들 및/또는 시스템들은 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해 기계-판독 가능한 저장 디바이스에서 유형으로 실현되는 소프트웨어 물건(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 코드)을 이용하여 구현될 수 있고, 프로세싱 동작들은 입력 데이터를 연산하고 출력을 생성함으로써 기능들을 수행하도록 하는 명령들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 또한, 시스템은 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행 가능한 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들에서 유리하게 구현될 수 있다. 이 프로그래밍 가능한 시스템은 1) 데이터 저장 시스템에 데이터 및 명령들을 전송하고 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 명령들을 수신하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서; 2) 적어도 하나의 입력 디바이스; 및 3) 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 소프트웨어프로그램은 원하는 경우, 고-레벨 프로시저 또는 대상물-지향 프로그래밍 언어로, 또는 어셈블리 또는 기계 언어로 구현될 수 있고; 어느 경우든, 이 언어는 컴파일되거나 인터프리팅되는 언어일 수 있다.
또한, 적합한 프로세서들은 예로서, 일반 및 특수 목적 마이크로프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독-전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리 및/또는 기계-판독 가능한 신호(예를 들어, 네트워크 연결을 통해 수신되는 디지털 신호)로부터 명령들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 필수 엘리먼트들은 명령들을 수행하기 위한 프로세서 및 명령들 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스들이다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터 파일들을 저장히기 위해 하나 이상의 대용량 저장 디바이스들을 포함할 것이다. 이러한 디바이스들은 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디스크들, 자기-광학 디스크들 및 광학 디스크들을 포함할 수 있다. 소프트웨어 프로그램 명령들 및 데이터를 유형으로 실현하기에 적합한 저장 디바이스들은, 예로서, 1) EPROM(electrically programmable readonly memory); EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 및 플래시 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스; 2) 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디스크들; 3) 자기-광학 디스크들; 및 4) CD-ROM 디스크들을 포함해서 모든 형태의 비-휘발성 메모리를 포함한다. 위의 것들 중 임의의 것이 ASIC들(application-specific integrated circuits)에 통합되거나 ASIC들에 의해 보충될 수 있다.
본 명세서에서 설명되고 예시되는, 개시된 시스템들 및 기법들은 유선 도는 무선 네트워크와 같은 통신 네트워크를 이용하여 구현될 수 있다. 통신 네트워크들의 예들은 예를 들어, 로컬 영역 네트워크("LAN"), 광역 네트워크("WAN"), 인터넷, 또는 이들이 임의의 결합들을 포함한다.
사용자(이를 테면, 건강 관리 제공자)와의 상호작용을 제공하기 위해, 시스템들은 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 모니터 또는 LCD(liquid crystal display) 스크린과 같은 디스플레이 디바이스 및 키보드 및 사용자가 컴퓨터 시스템에 입력을 제공할 수 있는 마우스 또는 트랙볼과 같은 포인팅 디바이스를 갖는 컴퓨터 시스템 상에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 컴퓨터 프로그램들이 사용자들과 상호작용하는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하도록 프로그래밍될 수 있다.
다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도, 다양한 변형물들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이에 따라, 다른 실시예들이 다음의 청구항의 범위 내에 있다.

Claims (30)

  1. 데이터 획득 디바이스에 있어서,
    대상물에 결합된 하나 이상의 센서들로부터 획득된 데이터를 수신하도록 구성되는 회로;
    상기 회로에 동작가능하게 결합된 복수의 핀들을 갖는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 플러그 ― 상기 복수의 핀들의 제 1 서브세트는 상기 대상물에 결합된 하나 이상의 센서들로부터 데이터 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 복수의 핀들의 제 2 서브세트는 USB-호환(compliant) 디바이스들과의 표준 USB 통신을 지원하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 USB 플러그에 대한 변형물
    을 포함하고,
    상기 USB 플러그에 대한 변형물은, 상기 변형물이 표준 USB 플러그들과의 상호연결을 방지하도록 구성되는 대상물-연결 리셉터클(object-connected receptacle)과의 그리고 표준 USB-호환 디바이스들과의 상기 USB 플러그의 상호연결을 용이하게 하도록 구성되는 것인, 데이터 획득 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 플러그는 USB 3.0 타입-A 커넥터를 포함하고,
    상기 복수의 핀들의 제 1 서브세트는 상기 USB 3.0 타입-A 커넥터의 핀들 5-9를 포함하고, 상기 복수의 핀들의 제 2 서브세트는 상기 USB 3.0 타입-A 커넥터의 핀들 1-4를 포함하는 것인, 데이터 획득 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 플러그에 형성되는 상기 변형물은 상기 대상물-연결 리셉터클의 수용 피처(accommodating feature)와 정합(mating)하는 슬롯을 포함하는 것인, 데이터 획득 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물은 생물을 포함하고, 상기 디바이스는 상기 생물로부터 생체 데이터를 획득하도록 구성되는 것인, 데이터 획득 디바이스.
  5. 데이터 획득 리셉터클에 있어서,
    대상물에 결합된 하나 이상의 센서들로부터 데이터 신호들을 수신하도록 구성되는 복수의 센서 입력들; 및
    표준 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 플러그의 삽입을 방지하고, 연결 방지 메커니즘을 무효화하는 피쳐를 갖는 변형된 USB 플러그의 삽입 및 상기 변형된 USB 플러그와의 전기적 연결을 용이하게 하도록 구성되는 상기 연결 방지 메커니즘
    을 포함하는, 데이터 획득 리셉터클.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연결 방지 메커니즘은 립(rib)을 포함하는 것인, 데이터 획득 리셉터클.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 연결 방지 메커니즘을 무효화하는 변형된 USB 플러그의 피쳐는 상기 변형된 USB 플러그가 상기 리셉터클 내로 삽입될 때 상기 립과 정합하는 슬롯을 포함하는 것인, 데이터 획득 리셉터클.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 리셉터클에 삽입된 동안 상기 변형된 USB 플러그의 견고한(secure) 연결을 용이하게 하도록 구성되는 기판을 더 포함하는, 데이터 획득 리셉터클.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 변형된 USB 플러그를 수용하기 위한 리세스를 더 포함하는, 데이터 획득 리셉터클.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 리셉터클은 리세스가 없는 개방형 구성(unshrouded configuration)으로 형성되는 것인, 데이터 획득 리셉터클.
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