KR20120066981A - 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템 - Google Patents

오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템 Download PDF

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KR20120066981A
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glucose meter
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남학현
김경아
박세진
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주식회사 아이센스
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Abstract

본 발명은 이동통신단말기를 이용하여 별도의 디스플레이 화면없이도 혈당측정결과를 표시할 수 있으며, 서버 등으로 데이터를 전송 또는 내려 받기가 가능하고,휴대하기가 편리한 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 웹 페이지를 통하여 혈당관리프로그램이 다운로드되어 표시되는 표시부와, 오디오 포트를 통해 수신되는 오디어 신호를 처리하여 상기 혈당관리프로그램에서 이용가능한 데이터로 처리하는 데이터처리부를 포함하는 이동통신단말기와, 혈당측정부와, 상기 혈당측정부에서 측정된 데이터를 오디오 신호로 변환시켜 상기 이동통신단말기의 상기 오디오 포트로 전송하는 오디오 신호 통신 인터페이스부를 포함하는 혈당측정기을 포함하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템이 제공된다.

Description

오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템{BLOOD SUGAR MEASURING SYSTEM}
본 발명은 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신단말기를 이용하여 별도의 디스플레이 화면없이도 혈당측정결과를 표시할 수 있으며, 서버 등으로 데이터를 전송 또는 내려 받기가 가능하고, 휴대하기가 편리한 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 관한 것이다.
일반적으로 만성 당뇨병 환자는 매일 혈당검사를 스스로 실시하여 혈당치를 측정하고, 혈당치를 일정하게 유지하도록 질환관리를 해야 한다.
따라서, 혈당측정장치를 늘 주변에 위치시켜 놓아야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라, 복잡한 혈당측정장치를 외출 시 가지고 다니는 것은 매우 불편하다.
또한, 그렇다고 혈당측정장치를 가지고 외출하지 않은 경우에는 불안할 수 밖에 없었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 언제 어디서나 혈당측정을 용이하게 하고, 혈당에 따른 건강 상태를 모니터링할 수 있는 소형?경량화된 혈당측정장치 등이 현재 개발되고 있다.
그러나, 이와 같은 제품은 혈당측정장치와 별도의 측정기를 휴대하여야 하기 때문에 환자가 이용하기에 불편할 뿐만 아니라, 매우 고가인 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 혈당측정결과 표시 또는 분석 할 수 있는 혈당측정기을 이동통신단말기에 내장시키거나 외장형으로 제공하는 혈당측정시스템이 개발되고 있다.
그러나, 혈당측정기 내장형 혈당측정시스템은 이동통신단말기 제조업자가 혈당측정기을 고가의 마이크로 칩 형태로 이동통신단말기에 내장하여야 하기 때문에 부담을 갖게 할 뿐만 아니라, 고객의 입장에서도 고가의 비용을 주고 이동통신단말기를 구입해야 할 뿐만 아니라 이동통신단말기를 자신의 취향에 맞추어 구입할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 혈당측정기 외장형 혈당측정시스템은 혈당측정기, 혈당측정기 등을 별도로 가지고 다녀야 할 뿐만 아니라 이동통신단말기가 범용 비동화 송수신기(UART)(비동기 직렬 통신을 처리하는 마이크로칩)를 갖거나, Bluetooth, WIFI 등의 통신 방식을 따라야 하는 제약이 있다.
특히, UART 를 형성하기 위해서 이동통신단말기는 디자인을 변경하거나 별도의 마이크로칩, 연결포트 등을 가져야 하며, 또한, USB, Bluetooth, WIFI 등은 보안 및 내부 프로그램 등의 보호를 위해서 복잡한 인증절차를 밟아야 하는 번거로움이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 모든 이동통신단말기에 필수적으로 내장되어 있는 배터리/오디오 포트를 이용하여 혈당측정기과 연결할 수 있는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템을 제공하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템은, 웹 페이지를 통하여 혈당관리프로그램이 다운로드되어 표시되는 표시부와, 오디오 포트를 통해 수신되는 오디어 신호를 처리하여 상기 혈당관리프로그램에서 이용가능한 데이터로 처리하는 데이터처리부를 포함하는 이동통신단말기와,
혈당측정부와, 상기 혈당측정부에서 측정된 데이터를 오디오 신호로 변환시켜 상기 이동통신단말기의 상기 오디오 포트로 전송하는 오디오 신호 통신 인터페이스부를 포함하는 혈당측정기을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혈당측정기은 상기 이동통신단말기의 오디오포트에 연결하기 위한 연결포트를 더 포함하며, 상기 이동통신단말기의 오디오포트와 상기 혈당측정기의 연결포트가 분리되면, 상기 혈당측정기의 전원이 차단되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혈당측정기의 제어부는 상기 이동통신단말기의 오디오포트와 상기 혈당측정기의 연결포트의 연결시 특정 신호를 계속해서 전송하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 혈당측정기의 제어부는 상기 이동통신단말기의 오디오포트와 상기 혈당측정기의 연결포트의 분리시 상기 특정 신호를 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동통신단말기는 혈당측정모드와 전화통화모드를 포함하며, 상기 혈당측정기의 제어부는 상기 이동통신단말기로부터 착신신호 수신시 상기 혈당측정부에서 측정한 데이터를 메모리부에 저장하고, 데이터 전송을 대기하는 것을 특징으로 한다.
상기 혈당측정기의 제어부는 상기 혈당측정기의 밧데리 전원 부족여부를 판단하여 밧데리 전원 부족시 상기 이동통신단말기의 표시부를 통해 밧데리 전원 부족 메시지를 송출하도록 하며, 상기 혈당측정부의 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템은 이동통신단말기에 혈당측정기을 고가의 마이크로 칩 형태로 내장하여야 하는 부담을 덜 수 있으며, 고객의 입장에서도 혈당측정기에 상관없이 이동통신단말기를 자신의 취향에 맞추어 구입할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템은 범용 비동화 송수신기(UART)(비동기 직렬 통신을 처리하는 마이크로칩)를 갖거나, Bluetooth, WIFI 등의 통신 방식을 따르는 이동통신단말기에 제한됨없이 혈당측정기을 결합하여 혈당측정결과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템의 전체 블록도이고,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포드를 이용하여 이동통신단말기와 혈당측정기 사이에 데이터 통신을 구성하기 위한 회로 구성도이고,
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템의 fsk 발생을 위한 회로 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 있어서 혈당측정기의 전원을 절약하는 방법을 나타내는 플로우챠트이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 있어서 이동통신단말기의 전화통화모드를 나타내는 플로우챠트이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 있어서 이동통신단말기의 혈당측정모드를 나타내는 플로우챠트이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템의 전체 블록도이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포드를 이용하여 이동통신단말기와 혈당측정기 사이에 데이터 통신을 구성하기 위한 회로 구성도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템의 fsk 발생을 위한 회로 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템(1)은 이동통신단말기(100)와, 혈당을 측정하며 상기 이동통신단말기(100)의 오디오 포트(110)를 통해 측정된 혈당정보를 제공하여 상기 이동통신단말기(100)에 의하여 혈당관리서비스를 제공하는 혈당측정기(200)를 포함한다.
상기 이동통신단말기(100)는 웹 페이지를 통하여 혈당관리프로그램을 제어부(140)의 제어하에 메모리부(150)에 다운로드받을 수 있으며, 상기 혈당측정기(200)와 연결시 별도의 혈당관리프로그램을 다운로드 받지 않더라도 상기 혈당측정기(200)에 저장된 혈당관리프로그램이 상기 제어부(140)에 의해서 실행될 수 있다.
따라서, 혈당관리프로그램을 설치하기 위하여 특별히 UART 를 형성하기 위해서 이동통신단말기는 디자인을 변경하거나 별도의 마이크로칩, 연결포트 등을 가질 필요가 없으며, 또한, USB, Bluetooth, WIFI 등을 필요치 않기 때문에 보안 및 내부 프로그램 등의 보호를 위해서 복잡한 인증절차를 밟을 필요가 없다.
상기 이동통신단말기(100)는 상기 혈당관리프로그램이 실행되어 혈당관리프로그램이 표시되는 표시부(120)와, 상기 오디오 포트(110)를 통해 수신되는 오디어 신호를 처리하여 상기 혈당관리프로그램에서 이용가능한 데이터로 처리하는 데이터처리부(130)를 포함한다.
상기 혈당측정기(200)는 혈당측정부(210)와, 상기 혈당측정부(210)에서 측정된 데이터를 오디오 신호로 변환시켜 상기 이동통신단말기(100)의 상기 오디오 포트(110)로 전송하는 오디오 신호 통신 인터페이스부(220)를 포함한다.
상기 혈당측정기(200)의 혈당측정부(210)는 스트립 컨넥터(211)와 혈당 측정 정확도에 결정적인 영향을 미치는 주변 온도를 측정하는데 사용되는 온도센서(213)를 포함한다. 상기 온도센서(213)의 온도 측정 범위는 0 내지 50도이며 NTC 타입일 수 있다.
상기 스트립 컨넥터(211)는 총 7개의 핀으로 구성되며, 1번 pin은 제 1 전극으로서 특정을 담당하는 부분이며, 2번 핀은 스트립 연결상태를 나타내는 핀으로 스트립이 연결되면 이 핀이 "로우"상태가 되며, 3번 핀은 제 2 전극으로서 접지되며, 4번 핀은 2번 핀과 연결되는 3V 전원의 접지이며, 5번 핀은 제 3 전극으로서 측정을 보조하는 전극이고, 6번 핀은 스트립_0이며, 7번 핀은 그라운드를 나타낸다.
상기 혈당측정기(200)의 혈당측정부(210)는 기준전압부(211a)에서 0.2V의 기준전압을 만들어 차동증폭부(211b)로 공급해 주면 상기 컨넥터(211)의 제 1 전극과 제 2 전극에서 0.2V가 인가되어 화학반응이 일어나고 그 결과 전자가 생성된다. 생성된 전자로 인한 전류를 상기 차동증폭부(211b)가 읽고 이를 전압값으로 변환하게 된다.
한편, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 포트를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템에 있어서, 상기 이동통신단말기(100)가 제공하는 어플리케이션에서도 접근가능하게 오디오 포트(110)를 통한 데이터 통신을 구성하기 위해서 상기 혈당측정기(200)의 오디오 신호 통신 인터페이스부(220)는 fsk(frequecy shift keying) 알고리즘을 구현한다.
상기 오디오 신호 통신 인터페이스부(220)는 상기 이동통신단말기(100)와 상기 혈당측정기(200) 사이의 통신 채널 확립을 위하여, 도 2a에 도시된 바와 같이 fsk 신호 발생부(221)와 fsk 신호 검출부(223)를 가지며, 상기 혈당측정기(200)의 UART 통신파트와 오류없는 데이터 통신을 위해 PSoC 내부에 UART 모듈(225)을 함께 설치하여 통신할 수 있다. 이와 같이 구현된 혈당측정기(200)는 특정 통신방식에 제한할 필요가 없어서 통신에 대한 부담을 경감할 수 있다.
상기 fsk 신호 발생부(221)는 fsk 신호를 디지털 신호에 따른 아날로그 신호로 도 2b를 참조하여 설명하면 다음과 같이 생성한다.
s(t)= Acos(2πf1t), if d(t)=1
Acos(2πf2t), if d(t)=0
여기서 d(t)는 디지털 신호를 의미하며 각각의 디지털 신호값 1, 0에 해당하는 주파수 f1, f2를 생성한다. 여기서 f1=8kHz, f2=4kHz를 사용한다.
즉, 데이터 전송시 High('1')는 8kHz를, Low('0')는 4kHz를 사용하여, 통신할 수 있다.
상기 fsk 신호 발생부(221)는 PSoC에서 FSK 신호발생을 위해서는 도 2b에 도시된 바와 같이 사용자 모듈이 필요하다. 2개의 8비트 PWM(PWM8), 1개의 2-pole 밴드패스 필터(BPF2V), 여기에 사용자 모듈을 제어할 프로그램 코드가 필요하다.
PWM8_1모듈은 시스템 클럭의 2배인 12MHz를 기본 클럭으로 하여 전송할 디지털 신호의 1에서 125 분주한 96KHz를 출력하고 디지털 신호 0에서 250 분주한 48KHz를 출력한다.
PWM8_2모듈은 PWM8_1의 출력 신호를 기본 클럭으로 하여 12분주하여 8KHz 혹은 4KHz의 디지털 출력 신호를 발생한다.
이 디지털 신호는 아날로그 파트의 PGA_1을 거쳐 BPF2_1으로 입력된다. BPF2_1은 중심 주파수 5KHz에 대역폭 3.2KHz를 갖도록 설계되었다.
최종 출력은 PGA_3을 통해 fsk 신호가 전송된다.
즉, 디지털 신호가 아날로그 신호, 즉 오디오 신호로 전송될 수 있다.
도 3은 오디오 신호를 이용한 데이터 통신을 나타내는 플로우챠트이다.
즉, 전송데이터가 없으면 8KHz 신호를 전송하여 혈당측정 프로그램을 종료하며, 전송데이터가 있다고 판단되면 start bit를 전송하여 데이터 전송을 시작하고 데이터 전송이 종료되면 전송완료한다.
만약 데이터 비트가 준비되지 않았으면 데이터비트를 준비하여 비트가 1인지여부를 판단하고 비트가 1이거나 비트가 1이 아니면 8KHz 신호 또는 4KHz 신호를 발생하여 next bit를 준비하도록 하여 데이터 전송을 종료하도록 제어한다.
이제 도 4를 참조하여, 상기 혈당측정기(200)가 전원을 절약하는 방법에 대해서 설명한다.
상기 혈당측정기(200)는 특정 신호를 계속해서 발생하여야 하므로 전원을 절약하는 것은 매우 중요하다.
상기 이동통신단말기(100)의 오디오포트(110)에 연결하기 위한 연결포트(230)를 더 포함하며, 상기 혈당측정기(200)의 제어부(250)는 상기 이동통신단말기(100)의 오디오포트(110)와 상기 혈당측정기(200)의 연결포트(230)가 분리되었는지를 판단한다.
상기 이동통신단말기(100)의 오디오포트(110)와 상기 혈당측정기(200)의 연결포트(230)가 연결되어 있다고 판단되면, 상기 제어부(250)는 상기 오디오 신호 인터페이스부(220)로부터 특정신호를 계속하여 전송하도록 한다.
이와 같이 상기 제어부(250)가 상기 이동통신다말기(100)의 오디오포트(110)와 상기 혈당측정기(200)의 연결포트(230)가 연결되었을 때, 오디오포트(110)의 연결을 감지하여 특정신호를 계속 유지하게 함으로써, 즉 디지털 신호가 0, 1 상태 중 하나를 유지하게 하여 다른 불확실한 값을 갖지 않게 함으로써 통신시스템의 오작동을 방지할 수 있다.
한편, 상기 이동통신단말기(100)의 오디오포트(120)와 상기 혈당측정기(200)의 연결포트(230)가 분리되어 있다고 판단되면, 상기 제어부(250)는 상기 오디오 신호 인터페이스부(220)로부터 특정신호를 발생하는 것을 차단하여 사용자에게 이상한 소리가 들리지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 혈당측정기(200)의 전원부(240)의 전원이 차단되도록 제어하여 전원부의 소모를 최소화할 수 있다.
상기 제어부(250)는 특정신호를 차단하기 전에, 상기 이동통신단말기(100)에 연결여부 요청 신호를 소정 간격으로 발생할 수도 있다.
이제 도 5를 참조하여 이동통신단말기의 전화통화에 방해없이 혈당측정관리하는 방법에 대해서 설명한다.
상기 이동통신단말기(100)의 오디오포트(120)와 상기 혈당측정기(200)의 연결포트(230)가 연결되어 있을 때, 상기 이동통신단말기(100)의 제어부(140)는 특정신호를 수신하고 혈당측정을 위한 대기 상태에 유지한다.
이때, 상기 이동통신단말기(100)가 호신호를 착신하면, 상기 혈당측정기(100)에 호신호 착신을 알리고, 통화를 수행할 수 있다.
통화가 종료되면, 상기 이동통신단말기(100)의 제어부(140)는 특정신호를 수신하고 혈당측정을 위한 대기 상태로 유지한다.
상기 혈당측정기(200)의 스트립 컨넥터(211)에 스트립이 연결되면, 상기 혈당측정기(200)의 제어부(250)는 스트립연결을 상기 이동통신단말기(100)에 알리며, 상기 호신호착신상태가 아니라는 응답 신호를 수신하고, 스트립을 연결하며, 다시 혈당측정을 완료한 후 혈당을 측정하였음을 아리며, 이에 대해서 응답하도록 구동되며, 에러발생시에도 에러발생을 알리고 이에 따라 응답하도록 구성된다.
상기 혈당측정기(200)의 제어부(250)는 상기 이동통신단말기(100)로부터 착신신호 수신시 상기 스트립 컨넥터(211)에서 측정한 데이터를 메모리부(260)에 저장하고, 데이터 전송을 대기하여, 원활한 통신을 유지할 수 있다.
상기 혈당측정기(100)의 제어부(250)는 전원부(240)의 전원 부족여부를 판단하여 전원 부족시 상기 이동통신단말기(100)의 표시부(120)를 통해 전원 부족 메시지를 송출하도록 하며, 상기 오디오통신 인터페이스부(220)로부터 특정신호를 발생하는 것을 차단하고, 상기 스트립 컨넥터(211)를 통한 혈당측정을 차단할 수 있다.
100 : 이동통신단말기 110 : 오디오포트
200 : 혈당측정기 210 : 혈당측정부 220 : 오디오신호인터페이스부 230 : 연결포트
240 : 전원부 250 : 제어부
260 : 메모리부

Claims (8)

  1. 웹 페이지를 통하여 혈당관리프로그램이 다운로드되어 표시되는 표시부와, 오디오 포트를 통해 수신되는 오디어 신호를 처리하여 상기 혈당관리프로그램에서 이용가능한 데이터로 처리하는 데이터처리부를 포함하는 이동통신단말기와,
    혈당측정부와, 상기 혈당측정부에서 측정된 데이터를 오디오 신호로 변환시켜 상기 이동통신단말기의 상기 오디오 포트로 전송하는 오디오 신호 통신 인터페이스부를 포함하는 혈당측정기을 포함하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당측정기의 오디오 신호 통신 인터페이스부는 fsk(frequecy shift keying) 알고리즘을 이용하여 디지털신호를 아날로그신호를 전송하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 혈당측정기의 오디오 신호 통신 인터페이스부는 fsk신호 발생부와 fsk신호 검출부를 포함하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당측정기은 상기 이동통신단말기의 오디오포트에 연결하기 위한 연결포트를 더 포함하며, 상기 이동통신단말기의 오디오포트와 상기 혈당측정기의 연결포트가 분리되면, 상기 혈당측정기의 전원부의 전원이 차단되도록 제어하는 제어부를 포함하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당측정기의 제어부는 상기 이동통신단말기의 오디오포트와 상기 혈당측정기의 연결포트의 연결시 특정 신호를 계속해서 전송하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당측정기의 제어부는 상기 이동통신단말기의 오디오포트와 상기 혈당측정기의 연결포트의 분리시 상기 특정 신호를 차단하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동통신단말기는 혈당측정모드와 전화통화모드를 포함하며, 상기 혈당측정기의 제어부는 상기 이동통신단말기로부터 착신신호 수신시 상기 혈당측정부에서 측정한 데이터를 메모리부에 저장하고, 데이터 전송을 대기하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 혈당측정기의 제어부는 상기 혈당측정기의 밧데리 전원 부족여부를 판단하여 밧데리 전원 부족시 상기 이동통신단말기의 표시부를 통해 밧데리 전원 부족 메시지를 송출하도록 하며, 상기 혈당측정부의 작동을 차단하는 오디오 신호를 이용한 이동통신단말기 연결형 혈당측정시스템.
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