KR20140003954A - 생체 삽입형 바이오 센서와 생체 신호 수신 모듈의 미정합 검출 장치 및 방법 - Google Patents

생체 삽입형 바이오 센서와 생체 신호 수신 모듈의 미정합 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이오 센서가 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 방법에 있어서, 상기 생체신호 수신 모듈로부터 광원 신호를 수신하고, 상기 광원 신호가 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 수신되는지 여부를 확인하고, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈이 미정합된 것으로 검출하고, 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신한다.

Description

생체 삽입형 바이오 센서와 생체 신호 수신 모듈의 미정합 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING MISALIGNMENT OF IMPLANTABLE BIO SENSOR AND BIO-SIGNAL RECEIVING MODULE}
본 발명은 생체 삽입형 바이오 센서에 관한 것으로서, 특히 생체 삽입형 바이오 센서(bio sensor)와 생체 신호 수신 모듈의 미정합(misalignment)을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
바이오 센서는 생물이 가지고 있는 기능을 이용하여 물질의 성질 등을 조사하는 기계를 말하며, 생체물질의 탐지소자로 사용하므로 감도와 반응 특이성이 우수하다. 따라서 의료 및 의약 분야에서 널리 사용되고 있으며 그 사용범위 또한 계속해서 확대되고 있다. 특히 의약 진단 분야에서는 혈액을 포함한 생체시료를 분석하기 위해 바이오 센서가 많이 사용되고 있다.
바이오 센서는 탐지소자의 종류에 따라 효소 분석법과 면역 분석법이 있고, 생체시료 내 목적물질을 정량 분석(quantitative analysis)하는 방법에 따라 광학적(optical) 바이오 센서와 전기화학적 바이오 센서가 있다.
광학적 바이오 센서는 광투과도, 흡광도 또는 파장 변화를 측정하여 목적물질의 농도를 측정하는 방법으로서 가장 일반적으로 사용되어온 방법이며, 분석하고자 하는 다양한 물질들의 반응 메커니즘이 이미 밝혀져 있고 충분한 시간 동안 반응이 이루어진 후에 측정하므로 측정 시간에 대한 편차가 적다는 장점이 있다. 또한 광학적 바이오 센서는 생체에 삽입될 수 있으며 가시광(visual light)을 이용하여 생체신호 수신 모듈, 일례로 손목시계, 패치, 밴드 등으로 생체 시료 내 정량 분석(quantitative anlaysis) 결과를 나타내는 생체신호를 송신할 수 있다.
그러나 상기 생체신호 수신 모듈은 생체 외부에 위치할 경우 생체의 움직임에 의해 위치가 변경될 수 있으며, 이러한 상기 수신 모듈의 틀어짐 현상으로 상기 바이오 센서와 상기 수신 모듈은 미정합되어 생체신호의 송수신이 불가능하거나 송수신 에러(error)가 발생될 수 있다. 또한 상기 생체 신호 송수신에 사용되는 가시광은 땀과 같은 수분에 의해 산란될 수 있으며, 가시광의 산란 또한 생체신호 송수신 에러를 발생시킨다.
따라서 이러한 생체신호 송수신 불가능 또는 송수신 에러를 해결할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 생체 삽입형 바이오 센서와 생체 신호 수신 모듈의 미정합을 검출하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은; 바이오 센서가 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 방법에 있어서, 상기 생체신호 수신 모듈로부터 광원 신호를 수신하는 과정과, 상기 광원 신호가 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 수신되는지 여부를 확인하는 과정과, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈이 미정합된 것으로 검출하는 과정과, 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은; 생체신호 수신 모듈이 바이오 센서와의 미정합을 검출하는 방법에 있어서, 광원 신호를 상기 바이오 센서로 송신하는 과정과, 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인하는 과정과, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호가 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는; 바이오 센서와 생체신호 수신 모듈의 미정합을 검출하는 바이오 센서 장치에 있어서, 상기 생체신호 수신 모듈로부터 광원 신호를 수신하는 광발전 전원부와, 상기 광원 신호가 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 수신되는지 여부를 확인하고, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈이 미정합된 것으로 검출하는 검출부와, 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 장치는; 생체신호 수신 모듈이 바이오 센서와의 미정합을 검출하는 방법에 생체신호 수신 모듈 장치에 있어서, 광원 신호를 상기 바이오 센서로 송신하는 송신부와, 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인하고, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호가 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출하는 검출부를 포함한다.
본 발명은 바이오 센서와 수신 모듈 간의 미정합을 검출하는 방안하며, 이를 통해 바이오 센서와 수신 모듈이 미정합되어 생체신호의 송수신이 불가능하거나 송수신 에러가 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 1c는 바이오 센서와 생체신호 수신 모듈 간의 생체신호 송수신 동작을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합 검출 동작을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합 검출 동작을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합 검출 동작을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바이오 센서가 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 동작을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명의 생체신호 수신 모듈이 바이오 센서와의 미정합을 검출하는 동작을 도시한 순서도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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 1a 내지 1c는 바이오 센서와 생체신호 수신 모듈 간의 생체신호 송수신 동작을 도시한 도면이다. 여기서 상기 바이오 센서는 가시광을 이용하는 광학적 바이오 센서를 의미한다고 가정한다.
도 1a 내지 1c를 참조하면, 바이오 센서(150)은 생체 내부의 피하조직(subcutaneous tissue)에 삽입되고, 광검출부(photodetector)(152), 광발전 전원부(photovoltaic power source)(154) 및 송신부(156)로 구성되며 생체 시료 내 정량 분석 결과를 나타내는 생체신호를 송신한다.
생체신호를 수신하는 수신 모듈(100)은 생체 외부에 위치하며, 제1송신부(102), 제1전원부(power source)(104), 광검출부(106), 제2송신부(108) 및 제2전원부(110)로 구성된다. 여기서 상기 제1 및 제2전원부(104,110)는 일례로 발광 다이오드(LED: light emitting diode)라 가정한다.
수신 모듈(100)은 제1송신부(102), 제1전원부(104) 및 광검출부(106) 각각이 바이오 센서(150)의 광검출부(152), 광발전 전원부(154) 및 송신부(156) 각각에 일대일 대응되도록 위치할 경우에만 정확한 생체신호를 수신할 수 있으며, 도 1a에서는 수신 모듈(100)의 제1송신부(102), 제1전원부(104) 및 광검출부(106) 각각이 바이오 센서(150)의 광검출부(152), 광발전 전원부(154) 및 송신부(156) 각각에 일대일 대응된다고 가정한다.
수신 모듈(100)의 제1송신부(102)는 제1전원부(104)가 광원 신호를 송신할 것임을 알리는 준비 신호를 송신하고(120), 제1전원부(104)는 광원 신호를 송신한다(122). 여기서 상기 준비 신호와 상기 광원 신호를 수신 모듈을 구성하는 형태에 따라 일정 주기로 송신될 수 있다.
바이오 센서(150)의 광검출부(152)는 수신 모듈(100)의 제1송신부(102)로부터 상기 준비 신호를 수신하고 광발전 전원부(154)는 수신 모듈(100)의 제1전원부(104)로부터 광원 신호를 수신한다. 또한 바이오 센서(150)의 송신부(156)는 상기 수신한 광원 신호로부터 생체신호 송신을 위한 에너지를 획득하고 상기 획득한 에너지를 통해 생체신호를 송신한다.(124)
수신 모듈(100)의 광검출부(106)은 바이오 센서(150)의 송신부(156)로부터 생체신호를 수신하여 분석하고 그 분석 결과를 무선 주파수(RF: Radio Frequency)를 통해 전송한다.
이와 같이 바이오 센서(150)와 수신 모듈(100)은 상기와 같은 방법에 따라 생체 신호를 송수신할 수 있다. 그러나 상기 수신 모듈(100)은 생체 외부에 위치하므로 생체의 움직임에 의해 위치가 변경될 수 있으며, 이 경우 상기 바이오 센서(150)와 상기 수신 모듈(100)은 정확한 생체신호를 송수신하기 어렵게 된다.
예를 들어 도 1b에 도시한 바와 같이 수신 모듈(100)이 바이오 센서(150)의 왼쪽으로 틀어지면, 바이오 센서(150)의 송신부(156)가 송신하는 생체 신호는 수신 모듈(100)의 제2송신부(108)가 송신하는 준비신호와 충돌하므로 수신 모듈(100)은 정확한 생체 신호를 수신하기 어렵게 된다.
또한 도 1c에 도시한 바와 같이 수신 모듈(100)이 바이오 센서(150)의 오른쪽으로 틀어지면, 바이오 센서(150)의 송신부(156)가 송신하는 생체 신호는 수신 모듈(100)의 제1전원부(104)가 송신하는 광원 신호와 충돌하므로 수신 모듈(100)이 정확한 생체 신호를 수신하기 어렵게 된다.
도 1b 및 도 1c는 수신 모듈(100)이 틀어졌으나 바이오 센서(150)의 광발전 전원부(154)가 수신 모듈(100)의 제1전원부(104)로부터 일부 광원 신호를 수신하여 생체 신호를 송신할 수 있는 경우를 일례로 설명하였다. 그러나 바이오 센서(150)는 패시브(passive) 소자로 만약 바이오 센서(150)의 광발전 전원부(154)가 수신 모듈(100)의 제1전원부(104)로부터 광원 신호를 전혀 수신할 수 없을 경우에는 생체신호를 전혀 송신할 수 없게 된다.
따라서 도 2 내지 도 4에서는 이러한 수신 모듈의 틀어짐 현상, 즉 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합을 검출하여 정확한 생체신호를 송수신할 수 있는 방법에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합 검출 동작을 도시한 도면이다. 후술할 본 발명의 제1실시예에서는 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합을 바이오 센서가 검출하고 그 결과를 수신 모듈로 피드백하는 동작을 일례로 설명하며, 상기 수신 모듈이 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어졌다고 가정하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 바이오 센서(250)은 생체 내부의 피하조직에 삽입되고, 광검출부(252), 제1검출부(254), 광발전 전원부(256), 제2검출부(258) 및 송신부(260)로 구성되며 생체신호를 송신한다. 상기 제1 및 제2검출부(254, 258)는 바이오 센서(250)와 수신 모듈(200)의 미정합을 검출하기 위한 것으로, 특히 제1 검출부(254)는 수신 모듈(200)이 바이오 센서(250)의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하고, 제2검출부(258)은 수신 모듈(200)이 바이오 센서(250)의 오른쪽으로 틀어짐을 검출한다. 또한 도시한 바와 같이 제1검출부(254)가 점유하는 구간은 제1미정합 검출 구간이라 칭하고, 제2검출부(258)가 점유하는 구간의 제2미정합 검출 구간이라 칭한다.
도 2에서는 제1 검출부(254)가 광검출부(252)와 광발전 전원부(256) 사이에 위치하고, 제2검출부(258)가 광발전 전원부(256)와 송신부(260) 사이에 위치하는 것을 일례로 설명하였으나, 상기 제1 및 제2 검출부(254, 258)는 바이오 센서(250)에서 수신 모듈(200)의 틀어짐을 검출하기 용이한 어느 위치로든 그 위치 변경이 가능함에 유의하여야 한다.
생체신호를 수신하는 수신 모듈(200)은 생체 외부에 위치하며, 제1송신부(202), 제1전원부(204), 광검출부(206), 제2송신부(208), 광검출부(209) 및 제2전원부(210)로 구성된다. 여기서 상기 제1 및 제2전원부(204,210)는 일례로 LED라 가정한다.
수신 모듈(200)의 제1송신부(202)는 제1전원부(204)가 광원 신호를 송신할 것임을 알리는 준비 신호를 송신하고(220), 제1전원부(204)는 광원 신호를 송신한다(222). 정확한 생체신호가 수신되기 위해 상기 광원 신호는 바이오 센서(250)의 광발전 전원부(256)에서만 수신되어야 한다.
그러나 도 2의 수신 모듈(200)은 바이오 센서(250)의 왼쪽으로 틀어졌으므로 제1검출부(254)에도 상기 광원 신호가 수신된다. 즉 바이오 센서(250)의 제1검출부(254)는 광원 신호를 수신하면 수신 모듈(200)이 바이오 센서(250)의 왼쪽으로 틀어졌음을 검출하고, 바이오 센서(250)의 송신부(260)는 수신 모듈(200)이 왼쪽으로 틀어졌음을 알리는 피드백 신호를 수신모듈(200)로 송신한다(224). 이때 상기 피드백 신호에는 생체신호가 포함되지 않으며 단지 왼쪽 또는 오른쪽으로 틀어짐을 나타내는 정보만이 포함된다. 수신 모듈(200)의 광검출부(209)는 상기 피드백 신호를 수신하여 왼쪽으로 틀어졌음을 인지한다.
또한 도시하지는 않았으나 수신 모듈(200)이 바이오 센서(250)의 오른쪽을 틀어졌을 경우에는, 수신 모듈(200)의 제1전원부(204)가 송신하는 광원 신호가 바이오 센서(250)의 제2검출부(258)에 수신된다. 상기 제2검출부(258)는 광원 신호를 수신하면 수신 모듈(200)이 바이오 센서(250)의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하고, 바이오 센서의 송신부(260)는 수신 모듈(200)이 오른쪽으로 틀어졌음을 알리는 피드백 신호를 송신한다. 수신 모듈(200)의 광검출부(209)는 상기 피드백 신호를 수신하여 오른쪽으로 틀어졌음을 인지한다.
또한 상기 피드백 신호는 하기 표 1과 나타낸 바와 같은 제어 정보를 포함하는 피드백 메시지로 구성될 수 있다.
Figure pat00001
표 1에 나타낸 제어 정보는 Stop_bit 정보, 검출(detection) 정보 및 Notification_bit 정보를 포함한다.
Stop_bit는 바이오 센서(250)의 송신부(260)가 송신하는 피드백 신호와 수신 모듈(200)의 제2송신부(208)가 송신하는 준비 신호의 중첩으로 인한 간섭을 방지하기 위해 상기 제2송신부(209)에게 상기 준비 신호의 송신을 중단할 것을 알리는 정보를 지시하는 비트이다.
검출 정보는 수신 모듈이 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지를 지시하는 정보로서 1비트로 표현되며, 만약 검출 정보를 나타내는 비트가 '0'인 경우에는 수신 모듈이 왼쪽으로 틀어짐을 지시하고, 상기 비트가 '1'인 경우에는 수신 모듈이 오른쪽으로 틀어짐을 지시한다.
Notification_bit 정보는 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합을 지시하는 정보로서 1비트로 표현된다.
도 2에서는 제1전원부(204)와 제2송신부(208) 각각의 뒷단에 광검출부(206,209)가 위치하는 경우를 일례로 설명하였다. 그러나 이는 수신 모듈(200)의 윗층 전체에 광검출부 층을 도포하고 도시된 광검출부(206,209)가 위치하는 공간을 비워놓아 도 2에서와 동일한 동작, 즉 광검출부(206,209)가 바이오 센서(250)의 송신부(260)가 송신하는 피드백 신호를 검출할 수 있도록 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합 검출 동작을 도시한 도면이다. 후술할 본 발명의 제2실시예에서는 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합을 수신 모듈이 직접 검출하는 동작을 일례로 설명하며, 상기 수신 모듈이 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어졌다고 가정하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 바이오 센서(350)은 생체 내부의 피하조직에 삽입되고, 광검출부(352), 광발전 전원부(354) 및 송신부(356)으로 구성되며 생체신호를 송신한다.
생체신호를 수신하는 수신 모듈(300)은 생체 외부에 위치하며, 제1송신부(302), 제1전원부(304), 제1검출부(306), 광검출부(308), 제2검출부(310), 제2송신부(312) 및 제2전원부(314)로 구성된다. 여기서 상기 제1 및 제2전원부(304,314)는 일례로 LED라 가정한다. 상기 제1 및 제2검출부(306, 310)는 바이오 센서(350)와 수신 모듈(300)의 미정합을 검출하기 위한 것으로, 특히 제1 검출부(306)는 수신 모듈(300)이 바이오 센서(350)의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하고, 제2검출부(310)은 수신 모듈(300)이 바이오 센서(350)의 왼쪽으로 틀어짐을 검출한다. 또한 도 3에서는 제1 검출부(306)가 제1전원부(304)와 광검출부(308) 사이에 위치하고, 제2검출부(310)가 광검출부(308)와 제2송신부(312) 사이에 위치하는 것을 일례로 설명하였으나, 상기 제1 및 제2 검출부(306, 310)는 수신 모듈(300)의 틀어짐을 검출하기 용이한 어느 위치로든 그 위치 변경이 가능함에 유의하여야 한다.
수신 모듈(300)의 제1송신부(302)는 제1전원부(304)가 광원 신호를 송신할 것임을 알리는 준비 신호를 송신하고(320), 제1전원부(304)는 광원 신호를 송신한다(322). 정확한 생체신호가 수신되기 위해 상기 광원 신호는 바이오 센서(350)의 광발전 전원부(354)에서만 수신되어야 하며, 바이오 센서(350)의 생체신호 역시 수신 모듈(300)의 광검출부(308)에서만 수신되어야 한다.
그러나 도 3의 수신 모듈(300)은 바이오 센서(350)의 오른쪽으로 틀어졌으므로, 바이오 센서(350)의 송신부(356)가 송신하는 생체신호(324)는 수신 모듈(300)의 제1검출부(306)에도 수신된다. 즉 수신 모듈(300)의 제1검출부(306)는 생체신호를 수신하면 자신이 바이오 센서(350)의 오른쪽으로 틀어졌음을 검출하여 인지한다.
또한 도시하지는 않았으나 수신 모듈(300)이 바이오 센서(350)의 왼쪽으로 틀어졌을 경우에는, 바이오 센서(350)의 송신부(356)가 송신하는 생체신호가 수신 모듈(300)의 제2검출부(310)에 수신된다. 수신 모듈(300)의 제2검출부(310)는 생체신호를 수신하면 자신이 바이오 센서(350)의 왼쪽으로 틀어졌음을 검출하여 인지한다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합 검출 동작을 도시한 도면이다. 후술할 본 발명의 제3실시예에서는 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합을 수신 모듈과 바이오 센서 각각에서 검출하는 동작을 일례로 설명하며, 상기 수신 모듈이 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어졌다고 가정하여 설명한다.
바이오 센서(450)은 생체 내부의 피하조직에 삽입되고, 광검출부(452), 제3검출부(454), 광발전 전원부(456), 제4검출부(458) 및 송신부(460)로 구성되며 생체신호를 송신한다. 상기 제3 및 제4검출부(454, 458)는 바이오 센서(450)와 수신 모듈(400)의 미정합을 검출하기 위한 것으로, 특히 제3 검출부(454)는 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하고, 제4검출부(458)은 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 오른쪽으로 틀어짐을 검출한다. 또한 상기 제3 및 제4 검출부(454, 458)는 앞서 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 바이오 센서(450)에서 수신 모듈(400)의 틀어짐을 검출하기 용이한 어느 위치로든 그 위치 변경이 가능함에 유의하여야 한다.
생체신호를 수신하는 수신 모듈(400)은 생체 외부에 위치하며, 제1송신부(402), 제1전원부(404), 제1검출부(406), 광검출부(408), 제2검출부(410), 제2송신부(412) 및 제2전원부(414)로 구성된다. 여기서 상기 제1 및 제2전원부(404,414)는 일례로 LED라 가정한다. 상기 제1 및 제2검출부(406, 410)는 바이오 센서(450)와 수신 모듈(400)의 미정합을 검출하기 위한 것으로, 특히 제1 검출부(406)는 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하고, 제2검출부(410)은 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 왼쪽으로 틀어짐을 검출한다. 또한 상기 제1 및 제2 검출부(406, 410)는 앞서 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 수신 모듈(400)의 틀어짐을 검출하기 용이한 어느 위치로든 그 위치 변경이 가능함에 유의하여야 한다.
수신 모듈(400)의 제1송신부(402)는 제1전원부(404)가 광원 신호를 송신할 것임을 알리는 준비 신호를 송신하고,(420) 제1전원부(404)는 광원 신호를 송신한다.(422) 정확한 생체신호가 수신되기 위해 상기 광원 신호는 바이오 센서(450)의 광발전 전원부(456)에서만 수신되어야 하며, 바이오 센서(450)의 송신부(460)로부터 송신되는 신호 역시 수신 모듈(400)의 광검출부(408)에서만 수신되어야 한다.
그러나 도 4의 수신 모듈(400)은 바이오 센서(450)의 오른쪽으로 틀어졌으므로, 제4검출부(458)에도 상기 광원 신호가 수신된다. 즉 바이오 센서(450)의 제4검출부(458)는 광원 신호를 수신하면 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 오른쪽으로 틀어졌음을 검출하고, 바이오 센서(450)의 송신부(460)는 수신 모듈(400)이 오른쪽으로 틀어졌음을 알리는 피드백 신호를 송신한다(424).
한편, 수신 모듈(400)의 제1검출부는 바이오 센서(450)로부터 상기 피드백 신호가 수신되면 자신이 오른쪽으로 틀어졌음을 인지하고, 상기 피드백 신호가 포함하는 정보를 확인하여 앞서 인지한 결과를 재 확인한다. 즉 본 발명의 제3실시예에서 설명하는 방법은 제1 및 제2 실시예를 결합하여 적용한 것으로, 수신 모듈과 바이오 센서의 미정합을 수신 모듈과 바이오 센서 각각에서 검출하므로 검출 신뢰도(reliability)를 증가시킬 수 있다.
또한 도시하지는 않았으나, 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 왼쪽으로 틀어졌을 경우에는, 수신 모듈(400)의 제1전원부(404)가 송신하는 광원 신호가 바이오 센서(450)의 제3검출부(454)에 수신된다. 상기 제3검출부(454)는 광원 신호를 수신하면 수신 모듈(400)이 바이오 센서(450)의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하고, 바이오 센서(450)의 송신부(460)는 수신 모듈(400)이 왼쪽으로 틀어졌음을 알리는 피드백 신호를 송신한다.
수신 모듈(400)의 제2검출부(410)는 바이오 센서(450)로부터 피드백 신호가 수신되면 자신이 왼쪽으로 틀어졌음을 인지하고, 상기 피드백 신호가 포함하는 정보를 확인하여 앞서 인지한 결과를 재 확인한다.
도 1 내지 도 4에서는 광검출부-광발전 전원부-송신부 순으로 배치되어 구성된 바이오 센서를 일례로 설명하였으나, 상기 광검출부, 광발전 전원부 및 송신부는 적용 예에 따라 어떠한 순서로도 배치될 수 있으며 따라서 바이오 센서는 적용 예에 따라 어떠한 형태로든 구성될 수 있음은 물론이다. 또한 도 1 내지 도 4에서는 상기와 같이 구성된 바이오 센서에 대응하여 송신부-전원부-광검출부 순으로 배치되어 구성된 생체신호 수신 모듈을 일례로 설명하였으나, 생체신호 수신 모듈 역시 적용 예에 따라 어떠한 형태로든 구성될 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 바이오 센서가 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 동작을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 바이오 센서는 500단계에서 수신 모듈로부터 준비 신호를 수신하고 501단계에서 광원 신호를 수신한 후 503단계로 진행한다. 503단계에서 바이오 센서는 상기 광원 신호가 바이오 센서와 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 수신되는지 여부를 확인한다.
503단계 검사 결과 미정합 검출 구간에서 광원신호가 수신되면, 505단계로 진행하여 수신 모듈이 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제1미정합 검출 구간 또는 수신 모듈이 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제2미정합 검출 구간 중 어느 구간에서 광원신호가 수신되는지 확인한다. 상기 제1미정합 검출 구간에서 광원신호가 수신되면 507단계로 진행하여 수신 모듈이 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 지시하는 제어 정보를 포함하는 제1피드백 신호를 생성하고 511단계로 진행한다. 그러나 상기 제2미정합 검출 구간에서 광원신호가 수신되면 509단계로 진행하여 수신 모듈이 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 지시하는 제어 정보를 포함하는 제2피드백 신호를 생성하고 511단계로 진행한다.
511단계에서 바이오 센서는 앞서 생성한 제1 또는 제2피드백 신호를 수신 모듈로 송신한다.
한편 503단계 검사 결과 미정합 검출 구간에서 광원신호가 수신되지 않으면 바이오 센서는 513단계로 진행하여 생체신호를 송신한다.
도 5에서는 바이오 센서가 수신 모듈과의 미정합을 검출하면, 즉 미정합 검출 구간에서 광원 신호를 수신하면 피드백 신호를 생성하여 상기 수신 모듈에게 송신하는 동작을 일례로 설명하였다. 그러나 도시하지는 않았으나 바이오 센서는 503단계에서 미정합 검출 구간에서 광원 신호를 수신하면 어떠한 신호도 송신하지 않고 바로 501단계로 진행할 수도 있으며, 이 경우 피드백 신호 송신으로 인한 간섭 발생을 억제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 생체신호 수신 모듈이 바이오 센서와의 미정합을 검출하는 동작을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 수신 모듈은 600단계에서 바이오 센서로 준비 신호를 송신하고 601단계에서 광원 신호를 송신한 후 603단계로 진행한다. 603단계에서 수신 모듈은 바이오 센서와 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인한다.
603단계 검사 결과 미정합 검출 구간에서 생체신호가 수신되면 605단계로 진행하여 수신 모듈이 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제1미정합 검출 구간 또는 수신 모듈이 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제2미정합 검출 구간 중 어느 구간에서 생체신호가 수신되는지 확인한다. 상기 제1미정합 검출 구간에서 생체신호가 수신되면 607단계로 진행하여 수신 모듈이 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하고, 상기 제2미정합 검출 구간에서 생체신호가 수신되면 609단계로 진행하여 수신 모듈이 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출한다.
또한 603단계 검사 결과 미정합 검출 구간에서 생체신호가 수신되지 않으면 610단계로 진행하여 상기 미정합 검출 구간에서 피드백 신호가 수신되는지 여부를 확인한다. 피드백 신호가 수신되면 611단계로 진행하여 피드백 신호를 분석하고, 그 분석 결과에 따라 수신 모듈은 자신이 바이오 센서의 왼쪽 또는 오른쪽으로 틀어짐을 검출한다. 그러나 610단계에서 상기 미정합 검출 구간에서 피드백 신호가 수신되지 않으면 수신 모듈은 615단계로 진행하여 자신의 위치가 틀어지지 않았음을 검출하고, 즉 정상적으로 생체신호 수신이 가능함을 인지하고 바이오 센서로부터 수신되는 생체신호를 수신한 후 601단계로 진행한다.
한편 바이오 센서는 패시브 소자이므로 송신부에서만 신호 송신이 가능하며, 따라서 수신 모듈의 제1 및 제2 미정합 검출 구간이 상기 바이오 센서의 송신부 구간을 벗어날 정도로 많이 틀어졌을 경우에는 상기 수신 모듈의 위치가 틀어졌음에도 불구하고 상기 수신 모듈과 상기 바이오 센서의 미정합이 검출되지 않을 수도 있다. 따라서 도시하지는 않았으나 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 603단계에서 수신 모듈은 미정합 검출 구간에서 생체신호가 수신되는지 여부를 확인함과 동시에 미리 설정된 타이머 구동을 시작하고, 타이머가 만료될 때까지 어떠한 신호도 수신되지 않을 경우 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출할 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 바이오 센서와 생체 신호 수신 모듈의 미정합 검출 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 그래픽 화면 갱신 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 간소화된 절차를 통해 사용자를 인증을 대행하는 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 그래픽 처리 장치가 기설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 바이오 센서가 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 방법에 있어서,
    상기 생체신호 수신 모듈로부터 광원 신호를 수신하는 과정과,
    상기 광원 신호가 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 수신되는지 여부를 확인하는 과정과,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈이 미정합된 것으로 검출하는 과정과,
    상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신하는 과정을 포함하는 바이오 센서의 미정합 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈이 미정합된 것으로 검출하는 과정은, 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 검출하는 과정을 포함하며,
    상기 피드백 신호는 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 지시하는 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 바이오 센서의 미정합 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 검출하는 과정은,
    상기 광원 신호가 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제1미정합 검출 구간과 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제2미정합 검출 구간 중 어느 구간에서 수신되는지 확인하는 과정과,
    상기 광원 신호가 상기 제1미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 왼쪽으로 틀어졌음을 검출하는 과정과,
    상기 광원 신호가 상기 제2미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 오른쪽으로 틀어졌음을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 바이오 센서의 미정합 검출 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되지 않으면, 생체신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신하는 과정을 더 포함하는 바이오 센서의 미정합 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 어떠한 신호도 송신하지 않음을 특징으로 하는 바이오 센서의 미정합 검출 방법.
  6. 생체신호 수신 모듈이 바이오 센서와의 미정합을 검출하는 방법에 있어서,
    광원 신호를 상기 바이오 센서로 송신하는 과정과,
    상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인하는 과정과,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호가 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출하는 과정을 포함하는 생체신호 수신 모듈의 미정합 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인하는 과정은, 상기 생체신호가 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제1미정합 검출 구간과 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제2미정합 검출 구간 중 어느 구간에서 수신되는지 확인하는 과정을 포함하고,
    상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출하는 과정은, 상기 생체신호가 상기 제1미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 왼쪽으로 틀어짐을 검출하는 과정과, 상기 생체신호가 상기 제2미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 오른쪽으로 틀어짐을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 생체신호 수신 모듈의 미정합 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호가 수신되지 않으면, 상기 바이오 센서로부터 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보 및 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호가 수신되는지 확인하는 과정과,
    상기 피드백 신호가 수신될 경우 상기 수신된 피드백 신호를 분석하여 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 왼쪽 또는 오른쪽으로 틀어짐을 검출하는 과정을 더 포함하는 생체신호 수신 모듈의 미정합 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호 및 상기 피드백 신호가 수신되지 않으면, 상기 생체신호 수신모듈이 틀어지지 않았음을 인지하고 상기 생체신호를 수신함을 특징으로 하는 생체신호 수신 모듈의 미정합 검출 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인함과 동시에 타이머 구동을 시작하고, 상기 타이머가 만료될 때까지 어떠한 신호로 수신되지 않을 경우 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출하는 과정을 더 포함하는 생체신호 수신 모듈의 미정합 검출 방법.
  11. 바이오 센서와 생체신호 수신 모듈의 미정합을 검출하는 바이오 센서 장치에 있어서,
    상기 생체신호 수신 모듈로부터 광원 신호를 수신하는 광발전 전원부와,
    상기 광원 신호가 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈과의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 수신되는지 여부를 확인하고, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈이 미정합된 것으로 검출하는 검출부와,
    상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신하는 송신부를 포함하는 바이오 센서 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 검출부가 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 검출하고, 상기 송신부는 상기 피드백 신호가 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 지시하는 정보를 포함하도록 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신함을 특징으로 하는 바이오 센서 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 광원 신호가 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제1미정합 검출 구간과 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제2미정합 검출 구간 중 어느 구간에서 수신되는지 확인하고, 상기 광원 신호가 상기 제1미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 왼쪽으로 틀어졌음을 검출하고, 상기 광원 신호가 상기 제2미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 오른쪽으로 틀어졌음을 검출함을 특징으로 하는 바이오 센서 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되지 않으면, 상기 송신부는 생체신호를 생성하여 상기 생체신호 수신 모듈로 송신함을 특징으로 하는 바이오 센서 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 송신부는 상기 미정합 검출 구간에서 상기 광원 신호가 수신되면 어떠한 신호도 송신하지 않음을 특징으로 하는 바이오 센서 장치.
  16. 바이오 센서와의 미정합을 검출하는 생체신호 수신 모듈 장치에 있어서,
    광원 신호를 상기 바이오 센서로 송신하는 송신부와,
    상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서의 미정합을 검출하는 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인하고, 상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호가 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출하는 검출부를 포함하는 생체신호 수신 모듈 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 생체신호가 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 왼쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제1미정합 검출 구간과 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서의 오른쪽으로 틀어짐을 검출하기 위한 제2미정합 검출 구간 중 어느 구간에서 수신되는지 확인하고, 상기 생체신호가 상기 제1미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 왼쪽으로 틀어짐을 검출하고, 상기 생체신호가 상기 제2미정합 검출 구간에서 수신되면 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 오른쪽으로 틀어짐을 검출함을 특징으로 하는 생체신호 수신 모듈 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호가 수신되지 않으면, 상기 바이오 센서로부터 상기 바이오 센서와 상기 생체신호 수신 모듈의 미정합을 지시하는 정보 및 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 어느 방향으로 틀어졌는지 지시하는 정보를 포함하는 피드백 신호가 수신되는지 확인하고, 상기 피드백 신호가 수신될 경우 상기 수신된 피드백 신호를 분석하여 상기 생체신호 수신 모듈이 상기 바이오 센서를 기준으로 왼쪽 또는 오른쪽으로 틀어짐을 검출함을 특징으로 하는 생체신호 수신 모듈 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 미정합 검출 구간에서 상기 생체 신호 및 상기 피드백 신호가 수신되지 않으면, 상기 생체신호 수신모듈이 틀어지지 않았음을 인지하고 상기 생체신호를 수신함을 특징으로 하는 생체신호 수신 모듈 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 미정합 검출 구간에서 상기 바이오 센서로부터 생체 신호가 수신되는지 여부를 확인함과 동시에 타이머 구동을 시작하고, 상기 타이머가 만료될 때까지 어떠한 신호로 수신되지 않을 경우 상기 생체신호 수신 모듈과 상기 바이오 센서가 미정합된 것으로 검출함을 특징으로 하는 생체신호 수신 모듈 장치.
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