KR102604265B1 - 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법 - Google Patents

코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102604265B1
KR102604265B1 KR1020210036047A KR20210036047A KR102604265B1 KR 102604265 B1 KR102604265 B1 KR 102604265B1 KR 1020210036047 A KR1020210036047 A KR 1020210036047A KR 20210036047 A KR20210036047 A KR 20210036047A KR 102604265 B1 KR102604265 B1 KR 102604265B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
reading
timing margin
data reading
nerve
Prior art date
Application number
KR1020210036047A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220131026A (ko
Inventor
박종혁
이호승
김두희
Original Assignee
주식회사 토닥
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 토닥 filed Critical 주식회사 토닥
Priority to KR1020210036047A priority Critical patent/KR102604265B1/ko
Priority to US17/682,193 priority patent/US20220296897A1/en
Priority to AU2022201436A priority patent/AU2022201436A1/en
Priority to EP22159739.6A priority patent/EP4059560A1/en
Priority to CN202210197956.XA priority patent/CN115174032A/zh
Publication of KR20220131026A publication Critical patent/KR20220131026A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102604265B1 publication Critical patent/KR102604265B1/ko

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/025Digital circuitry features of electrotherapy devices, e.g. memory, clocks, processors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0016Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
    • H04L7/0033Correction by delay
    • H04L7/0041Delay of data signal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37211Means for communicating with stimulators
    • A61N1/37252Details of algorithms or data aspects of communication system, e.g. handshaking, transmitting specific data or segmenting data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526Head electrodes
    • A61N1/0541Cochlear electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36036Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of the outer, middle or inner ear
    • A61N1/36038Cochlear stimulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128Control systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37211Means for communicating with stimulators
    • A61N1/37217Means for communicating with stimulators characterised by the communication link, e.g. acoustic or tactile
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37211Means for communicating with stimulators
    • A61N1/37235Aspects of the external programmer
    • A61N1/37247User interfaces, e.g. input or presentation means
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

실시예에 따른 코일 간 데이터 전달 장치 및 방법은 코일의 오 정렬로 인해 문제가 발생한 상황에서 기설정된 데이터 속도 주기에 맞추어 데이터를 가져오는 오류를 해결하기 위해, 설정된 시스템 동작 주기인 고정 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진을 산출하여 고정주기에서 데이터 리딩 타이밍 마진을 추가한 시점에 데이터를 읽도록 한다.

Description

코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법 {DEVICE FOR TRANSMITTING DATA BETWEEN COILS AND METHOD FOR DATA READING}
본 개시는 코일간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법에 관한 것으로, 구체적으로 인공 와우에 구성되는 코일 간 데이터 전달을 수행하는 장치 및 수신단의 데이터 리딩 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
인공와우는 청각신경에 전기적 자극을 주어 손상되거나 상실된 유모세포의 기능을 대행하는 전기적 장치로서, 음성처리기와 신경자극기로 구성된다. 도 1은 인공와우를 나타낸 도면으로, 인공와우의 음성처리기(100)는 소리를 받아 자극패턴을 생성하여 신경자극기(200)로 전력 및 데이터를 전송(TX)하고, 신경자극기(200)로부터 신경자극기 또는 신경전극 상태 등을 받아 사용자에게 알려준다(back-telemetry). 신경자극기(200)는 음성처리기(100)로부터 전력과 데이터를 수신(RX), 복호화(decoding)하여 신경전극을 통해 청신경을 자극, 청력을 회복시키고, 신경전극상태, 신경반응을 음성처리기로 전송한다(back-telemetry). 이때, 종래의 음성처리기(100) 및 신경자극기(200)는 역-원격측정(back-telemetry) 방법을 통해 인공와우의 장치간 데이터 송수신을 수행한다. 역-원격측정(Back-telemetry)은 모니터링 하고 있는 장비의 상태를 알기 위해 장거리 혹은 무선 상태에서 역으로 스트리밍 데이터를 전송하는 방법이다.
신경자극기(200) 회로가 동작하려면 음성처리기(100)에서 지속적으로 전력을 공급받아야 한다. 그러나 음성처리기(100)에서 정해진 배터리 전력으로는 신경자극기(200)로 무한히 공급해줄 수 없기 때문에, 전력을 최대한 효율적으로 소모하는 것이 중요하다. 일반적으로 신경자극기(200) 회로에서 음성처리기(100) 회로로 데이터를 전달하기 위한 방법(Back-telemetry)으로 LSK(Load Shift Keying) 방식이 있다. 이는 신경자극기(200) 회로 쪽으로 보이는 상대적인 등가모델 저항(Load)을 크거나 작게 변화시키면서(Shift) 한 비트씩 스트리밍 데이터를 전달하는 방식이다. 예컨대, 로드(Load)가 작으면 음성처리기 회로 쪽에서 보이는 전압크기가 커지고, 로드가 커지면 전압크기가 작아진다. 하지만, 로드가 작아지면 신경자극기 회로로 공급해주어야 하는 전력량이 늘어나기 때문에 데이터를 레벨 형식이 아닌 펄스 형태로 보내어 로드를 작게 보여 전력 소모를 줄일 수 있다. 도 2a는 데이터를 펄스 전달 방식과 레벨 전달 방식으로 보내는 경우, 로드, 음성처리기 측 전압, 전력소모를 비교한 표이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 펄스 전달 방식이 레벨 전달 방식보다 전력소모가 작다는 것을 알 수 있다.
종래 인공 와우 구성회로간 데이터 전송은 신경자극기(RX단)에서 음성처리기(TX단)오는 데이터를 서로 약속한 전달 속도(bit per second)에 맞추어 데이터를 전달하고, 입력 데이터 레벨과 문턱전압을 비교기 회로로 비교한 결과에 따라 데이터가 1인지 0인지 판별한다.
그러나 도 2b에 도시된 바와 같이, 신경자극기에서 이상적인 데이터 속도에 맞춰 데이터를 전송하더라도 TX-RX 간 코일 정렬이 틀어지면 원래 신호에 고주파수 노이즈 신호가 심하게 섞이거나 혹은 순간적인 레벨이 낮아진 상태로 최종 음성처리기(100) 회로로 입력될 수 있다. 이 경우, 약속된 전달 속도에 맞춰 데이터 값을 판단하게 되면 그 순간 본래 1의 값을 읽어야 하지만 0의 값을 읽게 되는 문제가 종종 발생할 수 있다.
도 3은 종래 코일을 통해 전달된 정제되지 않은 신호를 음성처리기 단에서 복원할 때 문제가 생긴 경우를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 약속한 전달 속도(bit per second)와 완전히 일치하는 시점에서 데이터를 읽을 때 발생한 고주파수 노이즈 신호 혹은 신호 감쇄로 인해 1값을 0값으로 잘못 복호화 할 수 있다.
1. 한국 특허공개 제 10-2020-0007627호 (2020.01.22) 2. 한국 특허등록 제 10-0932204호 (2009.12.08)
실시예에 따른 코일 간 데이터 전달 장치 및 방법은 코일의 오 정렬로 인해 문제가 발생한 상황에서 기설정된 데이터 속도 주기에 맞추어 데이터를 가져오는 오류를 해결하기 위해, 설정된 시스템 동작 주기인 고정 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진을 산출하여 고정주기에서 데이터 리딩 타이밍 마진을 추가한 시점에 데이터를 읽도록 한다.
실시예에 따른 역-원격측정(Back-telemetry)을 이용한 인공와우의 코일 간 데이터 전달 장치에서, 인공와우는 소리를 수신 후 자극패턴을 생성하여 신경자극기로 전력 및 데이터를 전송하는 음성처리기(TX) 및 음성처리기로부터 전력과 데이터를 수신(RX) 후 복호화(decoding)하여 신경전극을 통해 청신경을 자극하고, 신경전극상태 및 신경반응 데이터를 음성처리기로 송신하는 신경자극기(RX)를 포함한다.
바람직하게, 신경자극기는 고정주기인 시스템 동작 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진(data reading timing margin)을 설정하는 마진설정모듈; 고정 사이클에서 설정된 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩(reading)하는 데이터 리딩 모듈; 을 포함한다.
다른 실시예에 따른 송신단(TX) 및 수신단(RX)을 포함하는 코일간 데이터 전달 장치의 데이터 리딩 방법은 (A) 수신단은 고정주기인 시스템 동작 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진(data reading timing margin)을 설정하는 단계;
(B) 수신단은 고정 사이클로부터 상기 설정된 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩(reading)하는 단계; 를 포함한다.
이상에서와 같은 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법은, 미리 정해진 데이터 속도에 따라 잘못된 신호의 크기가 출력되더라도 고정주기에 데이터 리딩 타이밍 마진이 추가된 새로운 주기로 데이터를 획득하므로, 수신단의 데이터 판단 오류 가능성을 크게 줄일 수 있도록 한다. 또한, 실시예에 따른 데이터 리딩 방법은 새로운 데이터 획득 주기를 간단히 산출하여 코일간 스트리밍 데이터를 주고받는 모든 시스템에서 동기를 잃지 않고 데이터를 획득할 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 인공와우를 나타낸 도면
도 2a는 데이터를 펄스 전달 방식과 레벨 전달 방식으로 보내는 경우, 로드, 음성처리기 측 전압, 전력소모를 비교한 표
도 2b는 코일을 통해 전달되어 음성처리기에서 보이는 정제되지 않은 신호 형태
도 3은 코일을 통해 전달된 정제되지 않은 신호를 음성처리기단에서 복원할 때 문제가 생긴 경우를 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 코일간 데이터 전달장치인 인공와우 구성을 나타낸 도면
도 5는 실시예에 따른 신경자극기의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 6은 실시예에 따른 데이터 리딩 모듈(230)의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 7은 실시예에 따른 코일 간 데이터 전달 장치의 수신 데이터 처리 및 데이터 복원 과정을 나타낸 도면
도 8은 실시예에 따른 데이터 전달 장치의 데이터 리딩 방법을 나타낸 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 실시예에 따른 코일간 데이터 전달장치인 인공와우 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면 인공와우는 음성처리기(100) 및 신경자극기(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 음성처리기(100)는 송신단으로서, 외부로부터 소리를 수신하여 자극패턴을 생성하고, 신경자극기(200)로 전력 및 데이터를 전송(TX)한다. 또한, 음성처리기(100)는 수신단으로서, 신경자극기(200)로부터 신경자극기 또는 신경전극 상태 데이터를 수신하여 사용자에게 알려준다(back-telemetry).
신경자극기(200)는 음성처리기(100)로부터 전력과 데이터를 수신(RX), 복호화(decoding)하여 신경전극을 통해 청신경을 자극하고, 청력을 회복시킨다. 신경자극기(200)는 신경전극상태, 신경반응 데이터를 음성처리기(100)로 송신(back-telemetry)한다. 실시예에 따른 신경자극기(200) 및 음성처리기(100)는 역-원격측정(back-telemetry)을 통해 신경자극기와 음성처리기간 데이터를 송수신 한다. 역-원격측정(back-telemetry)은 모니터링 하고 있는 장비의 상태를 알기 위해 장거리 혹은 무선 상태에서 역으로 스트리밍 데이터를 보내는 것이다.
실시예에 따른 인공와우 시스템에서 역-원격측정(back-telemetry)는 신경자극기(RX 단)(200)의 상태를 모니터링하기 위해 데이터를 음성처리기(TX 단)(100)로 코일을 통해 전송하는 것을 의미한다. 또한 실시예에서는 역-원격측정 방식을 통해 음성처리기(100)는 신경자극기(200)로부터 신경자극기 또는 신경전극 상태 정보 등을 받아 사용자에게 알릴 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 신경자극기의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면 실시예에 따른 신경자극기는 마진설정모듈(210), 데이터 리딩 모듈(230) 및 역-원격측정모듈(back-telemetry)(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
마진설정모듈(210)은 고정주기인 시스템 동작 주기 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진(data reading timing margin)을 설정한다. 예컨대, 마진설정모듈(210)은 설정된 데이터 복호화 속도 주기의 일정 비율에 해당하는 값을 마진으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 데이터 복호화 속도 주기가 10 사이클 마다 데이터를 한 비트씩 값을 복호화 하는 것으로 설정된 경우, 마진설정모듈(210)은 설정된 주기의 20퍼센트인 2사이클을 10 사이클의 데이터 리딩 타이밍 마진으로 설정하고, 데이터 수신 주기를 12 사이클로 설정할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 마진 설정 모듈(210)은 코일 변화 요인에 의해 신호 크기가 감쇄될 것을 대비하여 수신 주기를 12 사이클로 설정할 수 있다.
신경자극기에서 송신된 데이터가 0인 경우, 음성처리기의 비교기 문턱 레벨보다 낮으니 0으로 판단되어 문제가 없다. 하지만, 신경자극기에서 송신된 데이터가 1인 경우 10 사이클 타이밍 때 노이즈(noise) 등으로 문턱전압을 넘지 못하는 문제가 발생할 수 있으므로 실시예에서는 마진 주기까지 포함한 최대 12 사이클까지 문턱 레벨보다 신호가 올라가는지 모니터링 한 후 데이터를 복원한다.
데이터 리딩 모듈(230)은 고정 사이클에서 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩한다. 실시예에서 데이터 리딩 모듈(230)은 동작 클럭 기준으로 몇 클럭(주기) 정도의 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리드(read)함으로써, 고정주기에 잘못된 신호크기가 획득되더라도 데이터 리딩 타이밍 마진이 추가된 새로운 주기에서 획득된 데이터를 복호화에 이용한다. 이로써, 수신단의 데이터 판단 오류를 크게 줄일 수 있다.
역-원격측정(back-telemetry)모듈(250)은 데이터 리딩 모듈(230)에서 리드 된 신경전극상태, 신경반응데이터를 음성처리기로 전송한다.
도 6은 실시예에 따른 데이터 리딩 모듈(230)의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 데이터 리딩 모듈(230)은 리딩부(231) 및 판단부(233)를 포함하여 구성될 수 있다. 리딩부(231)는 신경자극기로 전송된 데이터가 0인 경우, 고정 사이클에서 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩한다. 판단부(233)는 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 획득한 데이터를 문턱전압레벨과 비교하여 비교결과에 따라 데이터를 판단한다.
도 7은 실시예에 따른 코일 간 데이터 전달 장치의 수신 데이터 처리 및 데이터 복원 과정을 나타낸 도면이다.
도 7의 A는 신경자극기(RX단)에서 음성처리기(TX단)으로 데이터를 송신하는 주기를 나타낸 도면이다. 도 7의 A를 참조하면, 신경자극기에서 음성처리기로 10 사이클을 고정 주기로 정확히 데이터를 보내는 것을 확인할 수 있다.
도 7의 B는 음성처리기(TX단)에서 코일 수신 데이터 및 복원 데이터를 리딩(reading) 하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 7의 B를 참조하면, 실시예에 따른 코일 간 데이터 전달 장치는 고정 주기인 10 사이클에서 데이터 리딩 타이밍 마진 2사이클이 추가된 12 사이클일 때의 데이터 값을 가져온다. 구체적으로, a 시점과 b 시점에서는 10사이클 중 10번째 사이클에 리드한 수신데이터가 문턱전압을 넘어 1로 복호화 된다. c 시점에서는 10사이클에 데이터 값이 1에서 0 이 되므로, 데이터 리딩 타이밍 마진 사이클인 2 사이클을 더 기다려 12번째 사이클에서 수신데이터를 0으로 읽는다. d 시점에서는 10 번째 사이클에서도 의도한 1을 획득하지 못했지만, 데이터 리딩 타이밍 마진을 둔 덕에 11번째 사이클인 e시점에서 값을 1로 올바르게 읽을 수 있다.
실시예에서는 수신데이터로 비트 1을 가져오면 설정된 시스템 동작 주기인 고정 주기의 값을 가져오고 카운트 초기화한다. 만약 마진이 추가된 사이클 (예컨대, 12사이클) 때까지 값을 가져오지 않으면 비트 0을 가져오고 카운트를 초기화한다.
이하에서는 코일간 데이터 전달 장치의 데이터 리딩 방법에 대해서 차례로
설명한다. 실시예에 따른 데이터 리딩 방법의 작용(기능)은 코일간 데이터 전달 장치의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 내지 도 7과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 8은 실시예에 따른 데이터 전달 장치의 데이터 리딩 방법을 나타낸 도면이다.
코일간 데이터 전달 장치의 송신단은 수신단으로 데이터를 전송하면, 데이터 수신단은 S100 단계에서 고정주기인 시스템 동작 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진(data reading timing margin)을 설정한다. 실시예에서 데이터 리딩 타이밍 마진은 고정주기의 일정비율로 설정될 수 있다. 이후 수신단은 S200 단계에서 고정 사이클로부터 설정된 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩(reading)한다. 실시예에서 S200 단계에서는 수신한 비트가 0인 경우, 고정 주기(cycle)에서 리딩 타이밍 마진(cycle) 이후의 시점에 데이터를 리딩하고, 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 획득한 데이터를 기설정된 문턱전압레벨과 비교한다. 이후, 비교결과에 따라 수신 데이터를 판단한다. 즉, S200 단계에서는 고정주기에 리딩 타이밍 마진이 추가된 새로운 주기(cycle)로 데이터를 획득할 수 있다.
예컨대, 시스템에 설정된 고정주기가 10 사이클로, 10사이클 마다 데이터 한 비트씩 값을 복호화 하는 경우, 코일 변화 요인에 의해 신호 크기가 감쇄될 것을 대비하여 데이터 리딩 타이밍 마진을 추가해 수신 주기를 12 사이클로 설정할 수 있다. 수신 데이터가 0의 경우 애초에 비교기 문턱 레벨보다 낮으니 데이터 판단에는 문제가 없지만 수신 데이터가 1인 경우 10 사이클 타이밍 때 문제가 발생할 수 있으므로 실시예에서는 최대 12 사이클까지 문턱 레벨보다 신호가 올라가는지를 모니터링한 후 데이터를 판단한다. 실시예에서는 기존 10사이클 대비 데이터 리딩 타이밍 마진으로 2사이클을 둠으로써, 최대 20%의 타이밍 변화가 생겨도 올바른 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 이 방법은 코일을 통해 스트리밍 데이터를 주고받는 모든 시스템에서 동기를 잃지 않고 간단히 올바른 데이터를 획득할 수 있도록 한다.
S200 단계에서는 송신단으로부터 수신한 비트가 1인 경우, 1로 데이터를 리드하고, 카운트 초기화한다. 만약, 음성처리기에서 리딩 타이밍 마진 이후까지 데이터를 가져오지 않는 경우, 비트 0을 가져오고 카운트를 초기화 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법은, 수신데이터가 0이 지속되거나 수신데이터가 1일 때 노이즈나 신호감쇄로 인해 리딩 타이밍 마진 내에서 수신데이터를 리드하는 경우, 리딩 타이밍 마진이 누적될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본발명이 적용되는 데이터 프로토콜은 0을 2회 이하로 송수신하는 것으로 규정될 수 있다. 본 발명은 데이터 리딩 타이밍이 10 사이클이지만, 수신데이터가 10사이클 이전에 문턱전압레벨을 넘는 경우에도 1로 리드하도록 할 수 있다. 이러한 실시예를 따를때 본 발명은 데이터 리딩 타이밍이 1~2 사이클 지연되더라도 수신데이터가 손실될 위험이 없다.
이상에서와 같은 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법은, 미리 정해진 데이터 속도에 따라 잘못된 신호의 크기가 출력되더라도 고정주기에 데이터 리딩 타이밍 마진이 추가된 새로운 주기로 데이터를 획득하므로, 수신단의 데이터 판단 오류 가능성을 크게 줄일 수 있다. 또한, 실시예에 따른 데이터 리딩 방법은 새로운 데이터 획득 주기를 간단히 산출하여 코일간 스트리밍 데이터를 주고받는 모든 시스템에서 동기를 잃지 않고 데이터를 획득할 수 있도록 한다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (9)

  1. 역-원격측정(Back-telemetry)을 이용한 인공와우의 코일 간 데이터 전달 장치에 있어서,
    상기 인공와우는
    소리를 수신 후 자극패턴을 생성하여 신경자극기로 전력 및 데이터를 전송하는 음성처리기(TX) 및
    상기 음성처리기로부터 전력과 데이터를 수신(RX) 후 복호화(decoding)하여 신경전극을 통해 청신경을 자극하고, 신경전극상태 및 신경반응 데이터를 음성처리기로 송신하는 신경자극기(RX)를 포함하고,
    상기 신경자극기는
    고정주기인 시스템 동작 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진(data reading timing margin)을 설정하는 마진설정모듈;
    고정 사이클에서 상기 설정된 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩(reading)하는 데이터 리딩 모듈; 을 포함하고
    상기 데이터 리딩 모듈; 은
    수신한 비트가 0인 경우, 고정 주기에서 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩하는 리딩부;
    상기 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 획득한 데이터를 기설정된 문턱전압레벨과 비교하여 비교결과에 따라 수신 데이터를 판단하는 판단부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 간 데이터 전달 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 리딩 모듈; 은
    음성처리기로부터 수신한 비트가 1인 경우, 1로 데이터를 리드하고, 카운트 초기화하는 것을 특징으로 하는 코일 간 데이터 전달장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 리딩 모듈; 은
    음성처리기에서 데이터 리딩 타이밍 마진 이후까지 데이터를 가져오지 않는 경우, 비트 0을 가져오고 카운트를 초기화 하는 것을 특징으로 하는 코일 간 데이터 전달 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 신경자극기는
    신경전극상태 및 신경반응데이터를 음성처리기로 전송하는 역-원격측정(back-telemetry)모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 간 데이터 전달장치.
  6. 송신단(TX) 및 수신단(RX)을 포함하는 코일간 데이터 전달 장치의 데이터 리딩 방법에 있어서,
    (A) 상기 수신단은 고정주기인 시스템 동작 주기를 기준으로 데이터 리딩 타이밍 마진(data reading timing margin)을 설정하는 단계;
    (B) 상기 수신단은 고정 사이클로부터 상기 설정된 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩(reading)하는 단계; 를 포함하고
    상기 (B)의 단계; 는
    (B-1)수신한 비트가 0인 경우, 고정 주기에서 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 데이터를 리딩하는 단계;
    (B-2)상기 데이터 리딩 타이밍 마진 이후의 시점에 획득한 데이터를 기설정된 문턱전압레벨과 비교하여 비교결과에 따라 수신 데이터를 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 리딩 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서, 상기 (B-2)의 단계; 는
    송신단으로부터 수신한 비트가 1인 경우, 1로 데이터를 리드하고, 카운트 초기화하는 것을 특징으로 하는 데이터 리딩 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 (B-2)의 단계; 는
    음성처리기에서 리딩 타이밍 마진 이후까지 데이터를 가져오지 않는 경우, 비트 0을 가져오고 카운트를 초기화 하는 것을 특징으로 하는 데이터 리딩 방법.

KR1020210036047A 2021-03-19 2021-03-19 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법 KR102604265B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210036047A KR102604265B1 (ko) 2021-03-19 2021-03-19 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법
US17/682,193 US20220296897A1 (en) 2021-03-19 2022-02-28 Device for Transmitting Data Between Coils and Data Reading Method
AU2022201436A AU2022201436A1 (en) 2021-03-19 2022-03-02 Device for transmitting data between coils and data reading method
EP22159739.6A EP4059560A1 (en) 2021-03-19 2022-03-02 Device for transmitting data between coils and data reading method
CN202210197956.XA CN115174032A (zh) 2021-03-19 2022-03-02 线圈之间数据传递装置及数据读取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210036047A KR102604265B1 (ko) 2021-03-19 2021-03-19 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220131026A KR20220131026A (ko) 2022-09-27
KR102604265B1 true KR102604265B1 (ko) 2023-11-21

Family

ID=80625026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210036047A KR102604265B1 (ko) 2021-03-19 2021-03-19 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220296897A1 (ko)
EP (1) EP4059560A1 (ko)
KR (1) KR102604265B1 (ko)
CN (1) CN115174032A (ko)
AU (1) AU2022201436A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPS259002A0 (en) * 2002-05-27 2002-06-13 Bionic Ear Institute, The Generation of electrical stimuli for application to a cochlea
US8086319B2 (en) * 2004-05-10 2011-12-27 Cochlear Limited Cochlear implant fitting
KR100932204B1 (ko) 2007-10-25 2009-12-16 한국기계연구원 자가전원 기능을 갖는 mems 구조 인공와우의 주파수분석기
WO2015191612A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-17 The Regents Of The University Of California Wireless data and power transfer over an inductive telemetry link
KR20200007627A (ko) 2018-07-12 2020-01-22 서울대학교산학협력단 인공와우에 의한 신호 제거 장치 및 방법
CN109805920A (zh) * 2019-03-15 2019-05-28 浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司 一种快速人工耳蜗神经遥测电路及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAI JIANG ET AL: "An Integrated Passive Phase-Shift Keying Modulator for Biomedical Implants With Power Telemetry Over a Single Inductive Link", IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL CIRCUITS AND SYSTEMS, V*

Also Published As

Publication number Publication date
US20220296897A1 (en) 2022-09-22
AU2022201436A1 (en) 2022-10-06
KR20220131026A (ko) 2022-09-27
EP4059560A1 (en) 2022-09-21
CN115174032A (zh) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106462528B (zh) Usb功率传输源装置的功率节约模式
CN106611955B (zh) 用于动力输送方案的传送
US9710423B2 (en) Methods to send extra information in-band on inter-integrated circuit (I2C) bus
TWI536776B (zh) 具有usb2.0高速模式及自動速度檢測之usb隔離器積體電路
US8422705B2 (en) Apparatus and method for operating a hearing aid
CN107735145B (zh) 用于可植入的神经刺激器系统的外部单元
US9795794B2 (en) Pulse width adaptation for inductive links
EP1950668A1 (en) Controlling the timing of a state transition of a serial data line in an I2C Controller
CN106468913A (zh) 使用终止对称物理层的电流环路传感器接口
WO2010029446A1 (en) Electronic devices and methods that communicate via transferjet and nfc transmitter and receiver pairing
WO2007052994A1 (en) Near field communication host controller interface
US11101845B2 (en) System for wireless power transmission and communication
WO2021105282A1 (en) Method and devices for providing operational feedback during power transfer in a wireless power transfer system
KR102604265B1 (ko) 코일 간 데이터 전달 장치 및 데이터 리딩 방법
CN104601376B (zh) 心跳报文发送方法及装置
CN115687226A (zh) i2c总线通信方法、装置及可读存储介质
KR20020010095A (ko) 카드 시스템, 그것에 이용하는 ic 카드 및 카드리더/라이터
CN111159073B (zh) 总线通信的uart侧处理方法与通信装置
US8327048B2 (en) Using USB suspend/resume to communicate information through a USB device
WO2007001944A9 (en) Synchronous one-bit interface protocol or data structure
US20040228275A1 (en) De-activation, at least in part, of receiver, in response, at least in part, to determination that an idle condition exists
US8912749B2 (en) Electrical apparatus and verification method for battery module thereof
CN113098809A (zh) 一种软件自适应解码方法、装置及无线充电系统
CN213461779U (zh) 基于以太网线的时钟同步装置及系统
KR101372522B1 (ko) 전자기기와 외부장치간의 이어잭을 이용한 데이터 통신 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant