KR102109298B1 - 환자 상태 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

환자 상태 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

환자 상태 모니터링 장치 및 방법이 개시된다. 송신 노드는 프로세서(processor), 상기 프로세서의 제어에 따라 LED(Light Emitting Diode)를 점멸시켜 통신을 수행하는 OCC(Optical Camera Communication) 송신 모듈, 상기 프로세서의 제어에 따라 블루투스(Bluetooth) 방식으로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈; 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

Description

환자 상태 모니터링 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING PATIENT CONDITION}
본 발명은 광학 카메라를 사용한 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학 카메라 통신 및 블루투스 통신을 사용하여 환자 상태를 모니터링하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 가시광 통신(Visible Light Communication; VLC)은 LED(Light Emitting Diode)를 사용하여 수행될 수 있다. 가시광 통신 기술은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.7에서 표준화되었으며, IEEE 802.15.7은 PHY(physical) 계층 및 MAC(medium access control) 계층의 기술들을 규정하고 있다. 특히, IEEE 802.15.7은 LoS(Line of Sight) 환경에서 고속 데이터 송수신을 위한 기술들을 규정하고 있으며, IEEE 802.15.7에 규정된 기술들은 실제 통신 환경에 적용되기 어려운 문제점이 있다.
IEEE 802.15.7의 개선 필요성에 따라 IEEE 802.15.7m의 표준화가 진행되었다. IEEE 802.15.7m은 OWC(Optical Wireless Communication) 기술을 규정하고 있으며, OWC 기술은 LiFi(Light Fidelity) 기술, OCC(Optical Camera Communication) 기술, 및 LED-ID(LED Identification) 기술 등을 포함할 수 있다.
한편 최근 의료 산업 기술은 정보통신 기술의 발전과 더불어 긴급 의료상황에 대한 적극적인 대처를 위해 각종 전자 장치를 환자에게 부착하여 환자의 상태를 실시간으로 감시할 수 있는 시스템들이 등장하게 되었다. 특히, 긴급 상황에 처하거나 상태가 불안정한 환자 등의 경우 환자 자신은 무방비 상태인 경우가 대부분이며, 의료 인력이 상주하면서 환자를 관찰하는 것이 현실적으로 어렵다. 따라서, 이러한 시스템은 응급 상황에 대해 즉각적인 대처를 할 수 있어 환자의 체계적인 관리를 가능하게 한다. 이러한 시스템에 사용되는 전자 장치 가운데 일부는 RF 기반 기술이며, RF 기반의 전자 장치에서 방출되는 전자기 방사선은 전자 장치의 성능에 악영향을 줄 수 있다. 따라서 OCC 기술을 사용한 환자 상태의 모니터링 기술이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 OCC 모듈 및 블루투스 모듈을 통해 환자의 상태를 모니터링 함으로써 전자 장치의 성능에 악영향을 주지 않는 환자 상태 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송신 노드는 프로세서(processor), 상기 프로세서의 제어에 따라 LED(Light Emitting Diode)를 점멸시켜 통신을 수행하는 OCC(Optical Camera Communication) 송신 모듈, 상기 프로세서의 제어에 따라 블루투스(Bluetooth) 방식으로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory)를 포함하며, 상기 하나 이상의 명령들은, 환자의 상태를 측정하여 환자의 상태를 지시하는 상태 변수를 생성하고, 상기 상태 변수의 크기와 제1 임계값을 비교하고, 상기 상태 변수의 크기가 제1 임계값 이상인 경우, 액세스 포인트 설정을 요청하는 정보를 포함하는 액세스 포인트(access point) 설정 요청 메시지를 생성하고, 상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 상기 OCC 송신 모듈 또는 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 통해 수신 노드에 전송하고, 상기 수신 노드로부터 액세스 포인트를 지시하는 정보가 포함된 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하고 그리고 상기 응답 메시지에 포함된 정보에 기초하여, 상기 OCC 송신 모듈 또는 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 통해 상기 상태 변수를 상기 수신 노드에 전송하도록 실행될 수 있다.
여기서 상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 전송은, 상기 상태 변수를 통해 상기 환자가 RF(Radio Frequency)의 영향을 받는지 확인하고, 상기 환자가 RF의 영향을 미리 설정된 값 이상으로 받는 경우, 상기 OCC 송신 모듈을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신 노드에 전송하고 그리고 상기 환자가 RF의 영향을 미리 설정된 값 미만으로 받는 경우, 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신 노드에 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서 상기 상태 변수의 전송은 상기 상태 변수와 제2 임계값을 비교하고, 상기 상태 변수가 제2 임계값 미만인 경우 일정한 주기에 따라 상기 상태 변수를 수신 노드에 전송하고 그리고 상기 상태 변수가 제2 임계값 이상인 경우 연속적으로 상기 상태 변수를 수신 노드에 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서 상기 상태 변수의 전송은 상기 응답 메시지가 상기 수신 노드에 포함된 상기 OCC 수신 모듈을 상기 액세스 포인트로 지시하는 경우, 상기 상태 변수를 상기 OCC 송신 모듈을 통해 상기 수신 노드에 전송하도록 더 실행될수 있다.
여기서, 상기 상태 변수의 전송은 상기 응답 메시지가 상기 수신 노드에 포함된 상기 블루투스 통신 모듈을 상기 액세스 포인트로 지시하는 경우, 상기 상태 변수를 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 상기 수신 노드에 전송하도록 더 실행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수신 노드는 프로세서(processor), 상기 프로세서의 제어에 따라 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태를 촬영하는 복수의 카메라들을 포함하는 OCC(Optical Camera Communication) 수신 모듈, 상기 프로세서의 제어에 따라 블루투스(bluetooth) 방식으로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈, 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory)를 포함하며, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 OCC 수신 모듈을 통해 송신 노드로부터 액세스 포인트(access point) 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트(bit error rate)에 기초하여 상기 OCC 수신 모듈 또는 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느하나를 액세스 포인트로 설정하고, 상기 설정된 액세스 포인트에 관한 정보가 포함된 상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 생성하고, 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 상기 응답 메시지를 상기 송신 노드에 전송하고 그리고 상기 설정된 액세스 포인트를 통해 상기 송신 노드와 통신을 수행하도록 실행될 수 있다.
여기서 상기 비트 에러 레이트는 SINR(Signal to Interference Noise Ratio), 상기 카메라의 최소 스트립수 및 상기 송신 노드와 상기 수신 노드의 거리에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서 상기 카메라의 최소 스트립수는 상기 OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립 수 상기 LED 어레이의 총 투사 영역, 상기 LED 어레이에서 방출되는 빛의 주파수 및 상기 카메라의 프레임 레이트(frame rate)에 비례할 수 있다.
여기서 상기 액세스 포인트의 설정은 상기 비트 에러 레이트가 미리 설정된 제1 임계값 이상인 경우, 상기 블루투스 통신 모듈을 상기 액세스 포인트로 설정하도록 더 실행될 수 있다.
여기서 상기 액세스 포인트의 설정은 상기 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정된 제1 임계값 미만인 경우 상기 OCC 수신 모듈을 상기 액세스 포인트로 설정하도록 더 실행될 수 있다.
여기서 상기 액세스 포인트의 설정은 상기 OCC 수신 모듈에 포함된 복수의 카메라들 가운데 파장이 가장 짧은 어느 하나의 카메라를 상기 액세스 포인트로 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태를 촬영하는 복수의 카메라들을 포함하는 OCC(Optical Camera Communication) 수신 모듈 및 블루투스(bluetooth) 방식으로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈을 포함하는 수신 노드의 동작 방법은 상기 OCC 수신 모듈을 통해 액세스 포인트(access point) 설정을 요청하는 정보를 포함하는 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트(bit error rate)에 기초하여 상기 OCC 수신 모듈과 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정하는 단계, 상기 설정된 액세스 포인트에 관한 정보가 포함된 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 형성하는 단계, 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 상기 응답 메시지를 상기 송신 노드에 전송하는 단계 및 상기 설정된 액세스 포인트를 통해 상기 송신 노드와 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 비트 에러 레이트는 SINR(Signal to Interference Noise Ratio), 상기 OCC 수신 모듈에 포함된 카메라의 최소 스트립수 및 상기 송신 노드와 상기 수신 노드의 거리에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 카메라의 최소 스트립수는 상기 OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립 수, 상기 LED 어레이의 총 투사 영역, 상기 LED 어레이에서 방출되는 빛의 주파수 및 상기 카메라의 프레임 레이트(frame rate)에 비례할 수 있다.
여기서, 상기 OCC 수신 모듈과 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정하는 단계는, 상기 비트 에러 레이트가 미리 설정된 제1 임계값 이상인 경우, 상기 블루투스 통신 모듈을 액세스 포인트로 설정하고 그리고 상기 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정된 제1 임계값 미만인 경우 상기 OCC 수신 모듈을 액세스 포인트로 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면 환자의 상태에 기초하여 원격 환자의 모니터링 여부를 결정함으로써, 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한 수신 환경에 따라서 OCC 모듈과 블루투스 모듈 가운데 하나를 액세스 포인트로 설정함으로써 통신시스템의 효율을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 통신 노드에 포함된 송신 모듈의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 통신 시스템에서 통신 노드에 포함된 수신 모듈의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 제1 카메라 또는 제2 카메라가 수신한 LED 어레이의 점멸 상태를 샘플링하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 통신 시스템에서 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 7은 통신 시스템에서 송신 모듈의 작동 상태 및 액세스 포인트 설정 요청 메시지 전송 여부를 결정하는 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 8은 액세스 포인트 설정부가 액세스 포인트를 설정하는 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템은 복수의 통신 노드들(110, 120)을 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들(110, 120)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.7(예를 들어, IEEE 802.15.7m)에 규정된 통신 방식들을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어 복수의 통신 노드들(110, 120) 각각은 LED(Light Emitting Diode) 및 카메라를 포함할 수 있고, LED를 점멸시킴으로써 신호를 전송할 수 있고, 카메라에 의해 촬영된 LED의 점멸 상태에 기초하여 신호를 획득할 수 있다. 복수의 통신 노드들(110, 120) 각각은 센서(sensor)노드, IoT(Internet of Things) 노드, 스마트폰(smart phone) 등일 수 있다. 복수의 통신 노드들(110, 120) 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면 통신 노드(200)는 프로세서(210), 메모리(220), 송신 모듈(230) 및 수신 모듈(240)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 저장 장치(250)등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 버스(bus)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(260)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송신 모듈(230), 수신 모듈(240) 및 저장 장치(250)중 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(250) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(250) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송신 모듈(230)은 LED를 포함할 수 있으며, 프로세서(210)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 수신 모듈(240)은 카메라를 포함할 수 있으며, 프로세서(210)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 송신 모듈(230)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 3은 통신 시스템에서 측정부의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 송신 노드(300)는 측정 모듈(310) 및 송신 모듈(320)을 포함할 수 있다. 또한 송신 모듈(320)은 OCC(Optical Camera Communication) 모듈(330) 및 블루투스(Bluetooth) 모듈(340)을 포함할 수 있다.
여기에서 송신 노드는 도 1의 송신 노드(110)일 수 있고, 측정 모듈(310)의 동작은 도 2의 프로세서(210)에 의해 수행될 수 있으며, 송신 모듈(320)은 도 2의 송신 모듈(230)일 수 있다.
측정 모듈(310)은 측정 센서(311), 필터(312), 증폭기(313), 아날로그 디지털 변환기(314) 및 제어부(315)를 포함할 수 있다.
측정 센서(311)는 환자에게 부착되어 환자의 상태를 측정할 수 있다. 측정된 환자의 상태는 필터(312)에 전송될 수 있다. 필터(312)는 측정된 환자의 상태를 측정 센서(311)로부터 수신할 수 있고, 이를 필터링하여 상태 정보를 형성할 수 있다. 여기서 필터(312)는 저역 통과 필터(low pass filter)일 수 있다. 필터(312)에서 형성된 상태 정보는 증폭기(313)에 전송될 수 있다. 증폭기(313)는 필터(312)로부터 상태 정보를 수신할 수 있고, 이를 증폭 시킬 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(314)는 증폭기(313)에서 증폭된 환자의 상태 정보를 수신할 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(314)는 증폭된 환자의 상태 정보를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하여 상태 변수를 형성할 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(314)는 상태 변수를 제어부(315)에 전송할 수 있다.
제어부(315)는 아날로그 디지털 변환기(314)로부터 상태 변수를 수신할 수 있고, 상태 변수와 미리 설정된 제1 임계값을 비교할 수 있다. 여기에서 제1 임계값은 송신 모듈(320)의 작동 모드를 결정하여 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송 할지 여부를 결정하기 위하여 미리 설정된 값일 수 있다.
여기에서 액세스 포인트 설정 요청 메시지는 수신 모듈(410, 도 4 참조)의 OCC 수신 모듈(420, 도 4 참조) 또는 블루투스 통신 모듈(430, 도5 참조) 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 하여 상태 정보를 수신할 것인지를 설정하여 알려줄 것을 요청하는 내용이 포함된 메시지일 수 있다. 또한, 액세스 포인트 설정 요청 메시지는 수신 모듈(410, 도 4 참조)이 OCC 수신 모듈(420, 도 4 참조)을 액세스 포인트로 설정한 경우, 제1 카메라(421, 도 4 참조) 또는 제2 카메라(422, 도 4 참조) 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 하여 상태 정보를 수신할 것인지를 설정하여 알려 줄 것을 요청하는 내용이 포함된 메시지일 수 있다. 여기에서 액세스 포인트는 송신 모듈(320)로부터 상태 정보를 수신할 수 있는 수신 모듈(410, 도 4 참조)의 디바이스들(예를 들어, 제1 카메라(421, 도 4 참조), 제2 카메라(422, 도 4 참조) 또는 블루투스 통신 모듈(430)) 가운데 어느 하나 일 수 있다.
제어부(315)는 상태 변수의 크기가 제1 임계값 미만인 경우, 환자를 모니터링할 필요가 없다고 판단할 수 있다. 제어부(315)는 송신 모듈(320)을 아이들 모드(idle mode)로 작동 시키고, 수신 모듈(410)에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송하지 않을 수 있다. 제어부(315)는 상태 변수의 크기가 제1 임계값 이상인 경우, 환자를 모니터링할 필요가 있다고 판단할 수 있다. 제어부(315)는 송신 모듈(320)을 액티브 모드(active mode)로 작동 시키고, 수신 모듈(410, 도 4 참조)에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다.
제어부(315)는 OCC 송신 모듈(330)을 이용하여 수신 모듈(240, 도 2 참조)에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다. 이와 달리, 제어부(315)는 환자가 일정 수준 이상으로 RF(Radio Frequency)의 영향을 받는 경우 OCC 송신 모듈(330)을 이용하여 수신 모듈(240, 도 2 참조)에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있고, 환자가 일정 수준 미만으로 RF의 영향을 받는 경우 블루투스 통신 모듈(340)을 이용하여 수신 모듈(240, 도 2참조)에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다.
상태 변수의 크기가 제1 임계값 이상인 경우, 제어부(315)는 상태 변수와 미리 설정된 제2 임계값을 비교할 수 있다. 제2 임계값은 송신 모듈(320)이 수신 모듈(240, 도 2 참조)에 일정한 주기로 상태 변수를 전송할지 또는 연속적으로 상태 변수를 전송할지 여부를 결정 하기 위하여 미리 설정된 값일 수 있다.
제어부(315)는 상태 변수의 크기가 제2 임계값 미만인 경우, 환자가 위급한 상황이 아니라고 판단할 수 있다. 제어부(315)는 OCC 송신 모듈(330) 또는 블루투스 통신 모듈(340)을 통해 수신 모듈(240, 도 2 참조)에 일정한 주기로 상태 변수를 전송할 수 있다.
제어부(315)는 상태 변수의 크기가 제2 임계값 이상인 경우, 환자의 상태가 위급하다고 판단할 수 있다. 제어부(315)는 OCC 송신 모듈(330) 또는 블루투스 통신 모듈(340)을 통해 수신 모듈(240)에 연속적으로 상태 변수를 전송할 수 있다.
OCC 송신 모듈(330)은 인코더(331), 변조기(332), LED 어레이(Light Emitting Diode array) 제어부(333) 및 LED 어레이(334)를 포함할 수 있다. 측정 모듈(310)이 OCC 송신 모듈(330)을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송하기로 결정한 경우, OCC 송신 모듈(330)은 측정 모듈(310)로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다. 인코더(331)는 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 인코딩을 수행할 수 있고, 인코딩된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 변조기(332)에 송신할 수 있다. 변조기(332)는 인코더(331)로부터 인코딩된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 인코딩된 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 변조를 수행하여 LED 어레이 제어부(333)에 송신할 수 있다. 여기에서 변조기(332)는 DS8-PSK 또는 8-PSK 변조 방식에 의하여 변조를 수행할 수 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며 이에 한정하지 아니한다. LED 어레이 제어부(333)는 변조기(332)로부터 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 기초하여 LED 어레이(334)의 작동 상태를 설정할 수 있다. 즉 LED 어레이 제어부(333)는 LED 어레이(334)의 점멸 주기, 점멸의 세기 및 동작 여부 등을 제어할 수 있고, 이에 따라 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신 모듈(410, 도2 참조)의 OCC 수신 모듈(420)에 전송할 수 있다. LED 어레이(334)는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 포함할 수 있다. LED 어레이(334)는 LED 어레이 제어부(333)의 제어에 따라서 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 작동 시킬 수 있다.
또한, 수신 모듈(410, 도 4 참조)의 OCC 수신 모듈(420)이 액세스 포인트로 설정된 경우, OCC 송신 모듈(330)은 측정 모듈(310)로부터 상태 변수를 수신할 수 있다. OCC 송신 모듈(330)은 수신한 상태 변수를 인코더(331)에서 인코딩하고 변조기(332)에서 변조하여 LED 어레이 제어부(333)에 전송할 수 있다. LED 어레이 제어부(333)는 변조된 상태 변수를 기초로 LED 어레이(334)를 점멸시켜 수신 모듈(410, 도 4 참조)의 OCC 수신 모듈(420)에 상태 변수를 전송할 수 있다.
블루투스 통신 모듈(340)은 변조기(341), 주파수 합성기(frequency synthesizer, 342) 및 증폭기(343)를 포함할 수 있다.
블루투스 통신 모듈(340)은 수신 모듈(410, 도 4 참조)로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 블루투스 통신 모듈(340)은 수신한 응답 메시지를 측정 모듈(310)에 전송할 수 있다.
제어부(315)가 블루투스 통신 모듈(340)을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송하기로 결정한 경우, 블루투스 통신 모듈(340)은 측정 모듈(310)로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다. 변조기(341)는 측정 모듈(310)로부터 수신한 상태 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 변조하여 주파수 합성기(342)에 전송할 수 있다. 주파수 합성기(342)는 변조기(341)로부터 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 주파수를 합성하는 방식으로 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 보정하여 증폭기(343)에 전송할 수 있다. 증폭기(343)는 주파수 합성기(342)로부터 보정된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 보정된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 증폭시켜 수신 모듈(410, 도 4 참조)의 블루투스 통신 모듈(430)에 송신할 수 있다.
또한, 수신 모듈(410, 도 4 참조)의 블루투스 통신 모듈(430)이 액세스 포인트로 설정된 경우, 블루투스 통신 모듈(340)은 측정 모듈(310)로부터 상태 변수를 수신할 수 있다. 수신된 상태 변수는 변조기(341)에서 변조되고 주파수 합성기(342)에서 주파수가 합성되어 증폭기(343)에 전송될 수 있다. 증폭기(343)는 합성기(342)로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 증폭하여 수신 모듈(410)의 블루투스 통신 모듈(430)에 전송할 수 있다.
도 4는 통신 시스템에서 통신 노드에 포함된 수신 모듈의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면 수신 노드(400)는 수신 모듈(410) 및 관측 모듈(440)을 포함할 수 있다. 수신 모듈(410)은 OCC 수신 모듈(420) 및 블루투스 모듈(430)을 포함할 수 있다. 여기에서 수신 노드는 도 1의 수신 노드(120)일 수 있고, 수신 모듈(410)은 도 2의 수신 모듈(240)일 수 있으며, 관측 모듈(440)의 동작은 도 2 의 프로세서(210)에 의해 수행될 수 있다.
OCC 수신 모듈(420)은 제1 카메라(421), 제2 카메라(422), 복조기(423) 및 디코더(424)를 포함할 수 있다. 여기에서 OCC 수신 모듈(420)이 2개의 카메라들(제1 카메라(421) 및 제2 카메라(422)만 포함하는 것으로 기재하였으나 이는 일 예시일 뿐이며 3개 이상의 복수의 카메라들을 포함할 수 있고, 복수의 카메라들은 롤링 셔터 방식의 카메라일 수 있다.
송신 모듈(320, 도 3 참조)이 OCC 송신 모듈(330, 도 3 참조)을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송하는 경우, 제1 카메라(421) 및 제2 카메라(422)는 LED 어레이(334, 도3 참조)의 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 포함하는 점멸 상태를 촬영할 수 있고, 촬영된 점멸 상태를 샘플링할 수 있다.
한편 제1 카메라(421) 또는 제2 카메라(422)의 촬영된 LED 어레이(334, 도 3참조) 점멸 상태 샘플링 방법은 다음과 같다.
도 5는 제1 카메라 또는 제2 카메라가 수신한 LED 어레이의 점멸 상태를 샘플링하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5을 참조하면, 제1 카메라(510) 및 제2 카메라(520)는 렌즈(511, 521), 바이어 필터(bayer filter, 512, 522) 및 이미지 센서(513, 523)를 포함할 수 있다.
LED 어레이(530)의 점멸 상태는 렌즈(511, 521)를 거쳐 바이어 필터(512, 522)에서 색깔 별로 필터링될 수 있다. 여기에서 바이어 필터(512, 522)는 청색, 녹색 및 적색의 칼라 필터가 일정한 크기로 배열되어 있는 필터일 수 있다 바이어 필터(512, 522)에서 필터링된 LED 어레이(530)의 점멸 상태는 이미지 센서(513, 523)를 거쳐 청색 LED의 디지털 신호(541), 녹색 LED의 디지털 신호(542) 및 적색 LED의 디지털 신호(543)로 각각 샘플링 될 수 있다. 제1 카메라(510) 또는 제2 카메라(520)는 샘플링된 디지털 신호들(541, 542, 543)을 복조기(413, 도 4 참조)에 송신할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 복조기(423)는 제1 카메라(421) 또는 제2 카메라(422)로부터 샘플링된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 이를 복조하여 디코더(424)에 전송할 수 있다. 디코더(424)는 복조기(423)로부터 복조된 신호를 수신할 수 있고, 복조된 신호를 디코딩하여 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 획득할 수 있다. 디코더(424)는 획득한 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 관측 모듈(440)에 전송할 수 있다. 또한 OCC 수신 모듈(420)이 관측 모듈(440)에 의해 액세스 포인트로 설정된 경우, OCC 수신 모듈(420)은 OCC 송신 모듈(330, 도 3 참조)로부터 상태 변수를 수신할 수 있다.
즉 OCC 수신 모듈(420)로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신한 관측 모듈(440)은 OCC 수신 모듈(420) 또는 블루투스 통신 모듈(430) 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정할 수 있다.
관측 모듈(440)은 제1 카메라(421)를 통해 수신된 신호의 비트 에러 레이트(bit error rate) 또는 제2 카메라(422)를 통해 수신된 신호의 비트 에러 레이트가 제3 임계값 미만인 경우 OCC 수신 모듈(420)을 액세스 포인트로 설정할 수 있고, 제3 임계값 이상인 경우 블루투스 통신 모듈(430)을 액세스 포인트로 설정할 수 있다. 여기에서 제3 임계값은 OCC 수신 모듈(420)과 블루투스 통신 모듈(430) 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정하기 위하여 통상의 기술자가 미리 설정한 값으로 송신 모듈(320, 도 3 참조) 및 수신 모듈(410) 사이의 거리 및 OCC 수신 모듈(420)이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립수를 고려하여 설정될 수 있다.
OCC 수신 모듈(420)이 액세스 포인트로 설정된 경우, 제1 카메라(421) 또는 제2 카메라(422) 가운데 파장이 짧은 하나의 카메라가 액세스 포인트로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(421)의 파장의 길이가 제2 카메라의 파장의 길이보다 짧은 경우, 제1 카메라(421)가 액세스 포인트로 설정될 수 있다. 액세스 포인트로 설정된 제1 카메라(421)는 상태 변수의 데이터를 포함하는 점멸 상태를 촬영할 수 있다. 제1 카메라(421)는 촬영된 점멸 상태를 샘플링 할 수 있다. 제1 카메라(421)는 샘플링된 점멸 상태를 복조기(423)에 송신할 수 있다.
복조기(423)는 제1 카메라(421)로부터 샘플링된 상태 변수를 수신할 수 있고, 이를 복조하여 디코더(424)에 전송할 수 있다. 디코더(424)는 복조기(423)으로부터 복조된 신호를 수신할 수 있고, 복조된 신호를 디코딩하여 상태 변수를 획득할 수 있다. 디코더(424)는 획득한 상태 변수를 관측 모듈(440)에 전송할 수 있다.
블루투스 통신 모듈(430)은 증폭기(431), 필터(432) 및 복조기(433)를 포함할 수 있다.
블루투스 통신 모듈(430)은 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 관측 모듈(440)로부터 수신할 수 있고, 수신한 응답 메시지를 송신 모듈(320, 도 3 참조)에 전송할 수 있다.
송신 모듈(320, 도 3 참조)이 블루투스 통신 모듈(340, 도 3 참조)을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송하는 경우, 블루투스 통신 모듈(430)은 송신 모듈(320)로부터 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 추출하여 관측 모듈(440)에 전송할 수 있다.
이를 상세히 설명하면, 증폭기(431)는 송신 모듈(320, 도 3 참조)로부터 수신한 변조된 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 증폭 시켜 필터(432)에 전송할 수 있다. 필터(432)는 증폭기(431)부터 증폭된 신호를 수신할 수 있고, 이를 필터링하여 복조기(433)에 전송할 수 있다. 여기에서 필터(432)는 밴드 패스 필터(band pass filter)일 수 있다. 복조기(433)는 필터(432)로부터 필터링된 신호를 수신할 수 있고, 이를 복조하여 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 추출할 수 있다. 복조기(433)는 추출한 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 관측 모듈(440)에 전송할 수 있다.
또한, 블루투스 통신 모듈(430)이 액세스 포인트로 설정된 경우, 블루투스 통신 모듈(430)은 송신 모듈(320, 도 3 참조)로부터 상태 변수를 수신할 수 있다. 즉, 블루투스 통신 모듈(430)이 액세스 포인트로 설정되면, 블루투스 통신 모듈(430)은 송신 모듈(320)의 블루투스 통신 모듈(340)로부터 변조된 상태 변수를 수신할 수 있고, 변조된 상태 변수로부터 상태 변수를 추출하여 관측 모듈(440)에 전송할 수 있다.
이를 상세히 설명하면, 증폭기(431)는 송신 모듈(320, 도 3 참조)로부터 수신한 변조된 상태 변수를 증폭 시켜 필터(432)에 전송할 수 있다. 필터(432)는 증폭기(431)부터 증폭된 신호를 수신할 수 있고, 이를 필터링하여 복조기(433)에 전송할 수 있다. 복조기(433)는 필터(432)로부터 필터링된 신호를 수신할 수 있고, 이를 복조하여 상태 변수를 추출할 수 있다. 복조기(433)는 상태 변수를 관측 모듈(440)에 전송할 수 있다.
관측 모듈(440)은 통신부(441), 액세스 포인트 설정부(442), 메디컬 서버부(443) 및 모니터링부(444)를 포함할 수 있다.
통신부(441)는 OCC 수신 모듈(420) 또는 블루투스 통신 모듈(430) 가운데 어느 하나로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있고, 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 액세스 포인트 설정부(442)에 전송할 수 있다.
또한 통신부(441)는 OCC 수신 모듈(420) 또는 블루투스 통신 모듈(430) 가운데 어느 하나로부터 상태 변수를 수신할 수 있고, 상태 변수를 메디컬 서버부(443)에 전송할 수 있다.
액세스 포인트 설정부(442)는 통신부(441)로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다. 액세스 포인트 설정부(442)는 OCC 수신 모듈(420) 또는 블루투스 통신 모듈(430) 가운데 어느 하나를 액세스 포인트를 설정할 수 있고, 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 블루투스 통신 모듈(430)을 통해 송신 모듈(320, 도 3 참조)에 전송할 수 있다.
메디컬 서버부(443)는 통신부(441)로부터 환자의 상태 변수를 수신할 수 있고, 통신부(441)로부터 수신한 모든 환자의 상태 변수를 데이터 베이스에 저장할 수 있다. 또한 메디컬 서버부(443)는 환자의 상태 변수를 모니터링부(444)에 전송할 수 있다. 모니터링부(444)는 환자의 상태 변수를 메디컬 서버부(443)로부터 수신할 수 있고, 이에 따라서 환자를 원격으로 모니터링할 수 있다.
도 6은 통신 시스템에서 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면 통신 시스템은 송신 노드와 수신 노드를 포함할 수 있다. 송신 노드는 도 1에 도시된 송신 노드(110)일 수 있고, 수신 노드는 도 1에 도시된 수신 노드(120)일 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
송신 노드 및 수신 노드 각각에 포함된 송신 모듈은 도 3에 도시된 실시예들과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드 각각에 포함된 수신 모듈은 도 4에 도시된 실시예들과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
송신 노드는 환자의 상태를 측정하여 환자의 상태 정보를 나타내는 상태 변수를 생성할 수 있다. 송신 노드에 포함된 제어부(예를 들어 도 3의 제어부(315)는 상태 변수의 크기와 제1 임계값을 비교할 수 있다(S610). 송신 노드는 상태 변수의 크기와 제1 임계값의 비교 결과를 기초로 송신 노드의 송신 모듈(예를 들어 도3 의 송신 모듈)의 작동 상태 및 수신 노드로 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송 여부를 결정할 수 있다.
도 7은 통신 시스템에서 송신 모듈의 작동 상태 및 액세스 포인트 설정 요청 메시지 전송 여부를 결정하는 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
송신 노드의 제어부(예를 들어 도 3의 제어부(315))는 아날로그 디지털 변환기(예를 들어 도 3의 아날로그 디지털 변환기(314))로부터 상태 변수(예를 들어, 환자의 상태 정보)를 수신할 수 있다(S710). 제어부는 상태 변수의 크기와 제1 임계값을 비교할 수 있다(S720). 상태 변수의 크기가 제1 임계값 미만이면(S720의 아니오) 송신 모듈은 아이들 모드(idle mode)로 동작할 수 있다(S730). 즉, 제어부는 상태 변수가 제1 임계값 미만이면 환자의 상태를 지속적으로 모니터링할 필요가 없는 상태로 판단할 수 있고, 송신 모듈은 아이들 모드로 동작할 수 있다. 이 때, 송신 모듈은 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신 노드에 전송하지 않을 수 있다.
상태 변수의 크기가 제1 임계값 이상인 경우(S720의 예), 송신 모듈은 액티브 모드(active mode)로 동작할 수 있다(S740). 제어부는 상태 변수가 제1 임계값 이상이면 환자의 상태를 모니터링할 필요가 있는 상태로 판단할 수 있고, 송신 모듈(320)은 액티브 모드로 동작할 수 있다. 송신 모듈이 액티브 모드로 동작하는 경우 송신 모듈은 수신 노드의 수신 모듈(예를 들어 도 4의 수신 모듈(410))에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 상태 변수의 크기가 제1 임계값 보다 큰 경우, 송신 노드는 OCC 송신 모듈(예를 들어, 도 3의 OCC 송신 모듈(330)) 또는 블루투스 통신 모듈(예를 들어 도 3의 블루투스 통신 모듈(340))을 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다(S620).
즉, 송신 노드의 측정 모듈(예를 들어 도 3의 측정 모듈(310))는 OCC 송신 모듈을 통해 수신 노드에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또는 송신 노드의 측정 모듈은 RF가 환자에 끼치는 영향을 고려하여 OCC 송신 모듈 또는 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 통해 수신 노드에 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 전송할 수 있다.
수신 노드는 송신 노드로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다. 수신 노드는 OCC 수신 모듈(예를 들어 도 4의 OCC 수신 모듈(420)) 또는 블루투스 통신 모듈(예를 들어 도 4의 블루투스 통신 모듈(430)) 가운데 어느 하나를 통해 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다. 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신한 수신 노드는 액세스 포인트를 설정하고, 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신 노드에 전송할 수 있다(S630).
도 8은 액세스 포인트 설정부가 액세스 포인트를 설정하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 액세스 포인트 설정부(예를 들어 도 4의 액세스 포인트 설정부(442))가 통신부(예를 들어 도 4의 통신부(441))로부터 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신한 경우(S810), OCC 수신 모듈(예를 들어 도 4의 OCC 수신 모듈(420))을 통해 수신한 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트(bit error rate)의 크기와 미리 설정한 제3 임계값을 비교할 수 있다(S820).
비트 에러 레이트는 SINR, 송신 모듈(예를 들어 도 3의 송신 모듈(320)) 및 수신 모듈(예를 들어 도 4의 수신 모듈(410)) 사이의 거리, OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립수를 고려하여 결정될 수 있다. 여기에서 OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립수는 하기 수학식 1에 의한다.
Figure 112019078331343-pat00001
여기에서,
Figure 112019078331343-pat00002
는 OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립 수일 수 있고,
Figure 112019078331343-pat00003
는 송신 모듈의 LED 어레이(예를 들어 도 3의 LED 어레이(334))의 총 투사 영역일 수 있으며,
Figure 112019078331343-pat00004
은 LED 어레이에서 방출되는 빛의 주파수이고,
Figure 112019078331343-pat00005
은 OCC 수신 모듈에 포함된 제1 카메라(예를 들어 도 4의 제1 카메라(421)) 및 제2 카메라(예를 들어 도 4의 제2 카메라(422)) 각각의 프레임 레이트(frame rate)일 수 있다.
OCC 수신 모듈이 수신한 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정한 제3 임계값 이상이면(S820의 아니오) 액세스 포인트 설정부는 블루투스 통신 모듈을 액세스 포인트로 설정할 수 있다(S830). 액세스 포인트 설정부는 블루투스 통신 모듈이 액세스 포인트로 설정되었다는 정보를 포함하는 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 블루투스 통신 모듈을 통해 송신 모듈에 전송할 수 있다.
OCC 수신 모듈이 수신한 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정한 제3 임계값 미만이면(S820의 예), 액세스 포인트 설정부는 OCC 수신 모듈을 액세스 포인트로 설정할 수 있다(S840).
OCC 수신 모듈이 액세스 포인트로 설정된 경우, 액세스 포인트 설정부는 OCC 수신 모듈에 포함된 제1 카메라의 파장과 제2 카메라의 파장을 비교할 수 있다(S850). 제1 카메라의 파장이 제2 카메라의 파장보다 짧은 경우(S850의 예), 액세스 포인트 설정부는 제1 카메라를 액세스 포인트로 설정할 수 있다(S860).
액세스 포인트 설정부는 제1 카메라가 액세스 포인트로 설정되었다는 정보를 포함하는 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 블루투스 통신 모듈을 통해 송신 모듈에 전송할 수 있다.
제2 카메라의 파장이 제1 카메라의 파장이 긴 경우(S850의 아니오), 액세스 포인트 설정부는 제2 카메라를 액세스 포인트로 설정할 수 있다(S870). 한편 제1 카메라와 제2 카메라의 파장이 동일한 경우, 제1 카메라 또는 제2 카메라 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정할 수 있다. 액세스 포인트 설정부는 제2 카메라가 액세스 포인트로 설정되었다는 정보를 포함하는 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 블루투스 통신 모듈을 통해 송신 모듈에 전송할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 송신 노드는 미리 설정된 제2 임계값과 상태 변수를 비교하여 상태 변수의 전송 주기를 결정할 수 있다(S650). 송신 노드는 결정된 전송 주기에 기초하여 수신 노드에 상태 변수를 전송할 수 있다(S660).
즉 송신 노드는 상태 변수의 크기가 미리 설정된 제2 임계값 미만인 경우, 일정한 주기에 따라서 수신 노드에 상태 변수를 전송할 수 있다. 또한 송신 노드는 상태 변수크기가 미리 설정된 제2 임계값 이상인 경우, 연속적으로 수신 노드에 상태 변수를 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 통신 시스템에서 수신 노드로서,
    프로세서(processor);
    상기 프로세서의 제어에 따라 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태를 촬영하는 복수의 카메라들을 포함하는 OCC(Optical Camera Communication) 수신 모듈;
    상기 프로세서의 제어에 따라 블루투스(bluetooth) 방식으로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈;
    상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory)를 포함하며,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 OCC 수신 모듈을 통해 송신 노드로부터 액세스 포인트(access point) 설정 요청 메시지를 수신하고;
    상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트(bit error rate)에 기초하여 상기 OCC 수신 모듈 또는 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정하고;
    상기 설정된 액세스 포인트에 관한 정보가 포함된 상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 생성하고,
    상기 블루투스 통신 모듈을 통해 상기 응답 메시지를 상기 송신 노드에 전송하고; 그리고
    상기 설정된 액세스 포인트를 통해 상기 송신 노드와 통신을 수행하도록 실행되며,
    상기 비트 에러 레이트는 상기 비트 에러 레이트는 SINR(Signal to Interference Noise Ratio), 상기 카메라의 최소 스트립수 및 상기 송신 노드와 상기 수신 노드의 거리에 기초하여 설정되고,
    상기 카메라의 최소 스트립수는 상기 OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립수 상기 LED 어레이의 총 투사 영역, 상기 LED 어레이에서 방출되는 빛의 주파수 및 상기 카메라의 프레임 레이트(frame rate)에 비례하는 수신 노드.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 액세스 포인트를 설정하는 경우에 상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정된 제1 임계값 이상인 경우, 상기 블루투스 통신 모듈을 상기 액세스 포인트로 설정하도록 더 실행되는 수신 노드.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 액세스 포인트를 설정하는 경우에 상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정된 제1 임계값 미만인 경우, 상기 OCC 수신 모듈을 상기 액세스 포인트로 설정하도록 더 실행되는 수신 노드.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 액세스 포인트를 설정하는 경우에 상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 OCC 수신 모듈에 포함된 상기 복수의 카메라들 가운데 파장이 가장 짧은 어느 하나의 카메라를 상기 액세스 포인트로 설정하도록 더 실행되는 수신 노드.
  12. LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태를 촬영하는 복수의 카메라들을 포함하는 OCC(Optical Camera Communication) 수신 모듈 및 블루투스(Bluetooth) 방식으로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈을 포함하는 수신 노드의 동작 방법에 있어서,
    상기 OCC 수신 모듈을 통해 액세스 포인트(access point) 설정을 요청하는 정보를 포함하는 액세스 포인트 설정 요청 메시지를 수신하는 단계:
    상기 액세스 포인트 설정 요청 메시지의 비트 에러 레이트(bit error rate)에 기초하여 상기 OCC 수신 모듈과 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정하는 단계;
    상기 설정된 액세스 포인트에 관한 정보가 포함된 액세스 포인트 설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 형성하는 단계;
    상기 블루투스 통신 모듈을 통해 상기 응답 메시지를 상기 송신 노드에 전송하는 단계; 및
    상기 설정된 액세스 포인트를 통해 상기 송신 노드와 통신을 수행하는 단계; 를 포함하며,
    상기 비트 에러 레이트는 SINR(Signal to Interference Noise Ratio), 상기 OCC 수신 모듈에 포함된 카메라의 최소 스트립수 및 상기 송신 노드와 상기 수신 노드의 거리에 기초하여 설정되고, 상기 카메라의 최소 스트립수는 상기 OCC 수신 모듈이 디코딩을 할 수 없는 최소 스트립수, 상기 LED 어레이의 총 투사 영역, 상기 LED 어레이에서 방출되는 빛의 주파수 및 상기 카메라의 프레임 레이트(frame rate)에 비례하는 수신 노드의 동작 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 OCC 수신 모듈과 상기 블루투스 통신 모듈 가운데 어느 하나를 액세스 포인트로 설정하는 단계는,
    상기 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정된 제1 임계값 이상인 경우, 상기 블루투스 통신 모듈을 액세스 포인트로 설정하는 단계; 및
    상기 비트 에러 레이트의 크기가 미리 설정된 제1 임계값 미만인 경우, 상기 OCC 수신 모듈을 액세스 포인트로 설정하는 단계를 더 포함하는 수신 노드의 동작 방법.
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