KR20190014665A

KR20190014665A - 무선센서신호 처리 시스템장치 및 그 무선센서신호 처리방법

Info

Publication number: KR20190014665A
Application number: KR1020170098396A
Authority: KR
Inventors: 유철룡
Original assignee: 유철룡
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2019-02-13
Also published as: KR102011485B1; US20200153904A1; WO2019027274A1

Abstract

본 발명은 무선센서의 소형화, 저전력화를 위한 것이며, 이러한 무선센서와 통신하는 단말장치는 자신을 선택하는 이벤트신호가 수신해서 상기 리시버의 인증절차를 통과하는 경우에만 활성화 상태가 되도록 하여 무선센서가 센싱한 센서신호를 처리할 수 있도록 하는 것이다. 또한 단말장치는 자신이 활성화가 되면 다른 단말장치들로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화 시킨다.

Description

무선센서신호 처리 시스템장치 및 그 무선센서신호 처리방법{System apparatus for processing of sensor signal and the method thereof}

본 발명은 저전력 초경량 무선센서 및 그 무선센서와의 신호 처리를 위한 시스템 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 무선센서가 감지한 무선센서신호를 일치시켜서 특정 단말장치를 선택하는 이벤트 신호의 발생시 그 무선센서들의 동시채널전환이 가능하도록 구성하면서도 활성화된 단말장치만 무선센서신호를 처리하는 시스템장치 및 신호 처리방법에 관한 것이다.

무선센서는 피측정 대상에 접촉하거나 근접된 위치에서 정보를 감지하고 이를 단말장치와 같은 다양한 데이터 처리장치로 전달하는 디바이스이다. 이러한 무선센서는 전자부품의 집적화기술, 저전력설계, 신호처리 및 무선통신 등의 기술 발달에 따라 지속적으로 발전하고 있다. 특히 건강에 대한 관심이 커지면서 건강 모니터링에 대한 센싱기술이 발전하고 있어 언제 어디서나 건강 상태를 측정할 수 있는 환경이 조성되고 있다. 그리고 이러한 생체정보(또는 신체정보)를 센싱하는 무선센서는 모양이나 크기가 다양하게 설계되고 있고, 일반적으로 휴대할 수 있는 범위를 벗어나 근래에는 신체 일부에 부착하거나 이식할 수 있는 나노(Nano)타입의 소형화되는 형태로 발전하고 있는 추세이다.

이러한 무선센서를 활용하거나 적용할 수 있는 범위는 무궁무진하다. 상기와 같이 생체정보를 감지하고 이를 병원 시스템에 전달하여 개인의 건강 상태를 지속적으로 체크할 수 있음은 물론, 상기 생체정보를 자신이 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이 할 수도 있다. 이러한 예로 맥박, 호흡, 혈압, 혈류량, 뇌파, 피부온습도, 근육피로도 등등의 정보와 몸에 이상현상 발생시에 해당 무선센서가 감지해서 다양한 단말장치를 통해서 알려주며, 이에 사용자는 자신의 현재 생체 리듬에 맞게 운동량을 적절하게 조절할 수 있다.

상기와 같은 다양한 무선센서를 사용하기 위해서는 소형화가 관건인데, 소형화를 위해서는 전자부품의 집적화기술과 배터리사이즈를 줄이기 위한 저전력기술이 요구된다. 기술의 발달로 전자부품의 집적화기술은 많은 발전을 이루어서 초소형의 칩센서의 제작이 가능하지만, 저전력기술은 아직 부족해서 소형화가 어려운 경우가 많고 사용되는 배터리의 사용시간도 만족할 수준만큼 길지 않다. 이에 저전력기술의 확보가 더욱 더 중요하다고 할 수 있다. 즉 생체에 이식된 인공장기나 무선센서는 배터리가 소모되면 수술 등의 방법으로 새로운 배터리로 교체해야만하는 문제점이 있는 것이고, 따라서 배터리의 소모를 줄여서 사용시간을 늘려줄 수 있는 향상된 저전력기술이 필요하기 때문이다.

도 1은 몸에 각종 무선센서(이하, 생체센서, 인공장기, 나노로봇 등등의 디바이스를 "무선센서"라고 통합 명명한다.)를 내장한 사용자가 상기 무선센서에 의해 센싱된 무선센서신호를 다양한 단말장치에 선택적으로 보낼 수 있음을 표현한 그림이다. 도 1을 구현하기 위해서는 사용자의 몸에 있는 무선센서들의 프로토콜을 일치시켜서 동시채널전환이 가능하도록 해야 하고, 소형화를 가능하게 하려면 저전력 환경을 구축해서 배터리의 소형화가 가능하도록 해야 한다.

그러나, 기존의 단말기기간의 접속방법인 블루투스 및 그 외 무선통신규격으로는 해결이 불가능하다. 왜냐하면, 무선생체센서가 다수의 단말장치중 선택된 단말장치로의 채널전환시, 매번 요구되는 페어링문제를 해결하기 위해서는 각 무선센서들이 채널변경을 감지하기 위한 수신부를 내장해야하고 그 수신부에는 전원이 항상 켜져 있어야 하기 때문에 무선센서에 장착된 배터리 전원이 많이 소모되는 문제가 있다. 즉, 무선센서가 채널변경을 감지하기 위해 수신부를 내장한 상태에서 지속적으로 전원을 공급받는 상태임을 가정한다면 무선센서에 내장되는 상식적인 배터리의 사이즈로는 12시간 넘게 전원을 공급하기가 어려웠다. 이러한 문제는 실질적으로 무선센서의 상품성을 저하시키는 문제를 초래한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 무선센서에 마련된 수신부의 구성을 배제시키고, 모든 무선센서들의 프로토콜을 일치시켜서 무선센서들의 동시 채널전환이 가능하도록 구성되는 무선센서의 신호처리 시스템장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 특정 신호에 의해 각 단말장치와 그 해당수신모듈(이하, "리시버"라고 명명한다.)의 상호통신경로가 열리고 닫히는 프로세스를 제공함으로써 특정 신호에 의하여 선택된 단말장치는 상호통신경로가 열려서 수신된 무선센서신호가 출력되고, 선택되지 않은 단말장치는 상호통신경로가 닫혀서 수신된 무선센서신호가 출력되지 않도록 하는 무선센서신호 처리 시스템장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 특정신호에 의해, 선택된 단말장치 이외의 선택되지 않은 단말장치는 해당 리시버와의 상호통신경로가 닫힌 상태를 지속적으로 유지하도록 재확인하는 것으로, 무선센서로부터 무선센서신호가 송신되더라도 상기 해당 리시버는 수신만 하고, 상기 선택되지 않은 단말장치에 출력되지않고 무시하는 상태가 되도록 하는 무선센서의 신호처리 시스템장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적들에 의해 다양한 무선센서들은 동시 채널전환과 저전력이 가능해서 배터리의 사용시간이 연장되고, 이를 통해 소형화가 가능해진다

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 피측정 대상의 정보를 센싱한 센서신호를 단말장치로 전송하는 무선센서; 그리고 상기 센서신호를 수신하되, 활성화된 상태에서만 상기 센서신호를 출력되고 비활성화된 상태에서는 수신된 센서신호를 출력하지 않고 무시하는 적어도 둘 이상의 단말장치를 포함하여 구성되고, 상기 단말장치의 활성화 및 비활성화는 상기 단말장치로의 사용자의 선택적인 접근정보나 사용자 인증수단에 의해 발생하는 이벤트신호에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 센서신호 처리 시스템장치를 제공한다.

상기 무선센서는, 피측정 대상의 정보를 센싱하는 감지부; 센싱된 상기 센서신호를 전송 범위 내에 있는 단말장치로 송신하는 송신부; 상기 무선센서의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 센서신호는 인증코드와 무선센서데이터로 이루어진다.

상기 단말장치는,상기 센서신호를 수신하는 리시버를 포함하며, 상기 리시버는 상기 이벤트 신호를 수신해서 단말장치의 활성화와 비활성화를 결정한다.

상기 리시버는, 사용자의 접근 여부를 감지하는 근접센서 수신부; 사용자 인증을 위한 인증부; 상기 센서신호를 수신하는 센서신호수신부; 상기 리시버의 전체적인 동작을 제어하는 리시버 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 리시버에는 활성화된 단말장치가 다른 단말장치에 비활성화 신호를 전송하는 신호 전송부를 더 포함한다.

상기 단말장치는, 사용자의 접근 여부를 감지하는 근접센서 수신부; 사용자 인증을 위한 인증부; 상기 센서신호를 수신하는 센서신호수신부; 상기 근접센서 수신부 또는 인증부의 처리결과에 따라 상기 단말장치가 활성화된 상태에서만 상기 센서신호를 출력 처리될 수 있도록 제어하는 리시버 제어부; 그리고 다른 단말장치에 비활성화 신호를 전송하는 신호 전송부를 포함하여 구성된다.

상기 단말장치는, 무선센서가 보내는 정보를 전달받고 표시하는 스마트 기기이고, 상기 스마트 기기는 헬스기구, 사무용 기기, 병원 시스템용 디바이스, 스마트TV, 스마트 도어락, 스마트폰, 스마트밴드등의 사물인터넷(IoT: Internet of Things)용 스마트 기기 및 각종 다양한 산업용 스마트 기기를 포함한다. 또한, 배터리전원으로 동작하는 산업용 시스템, 웨어러블(wearable) 형태의 센서류, 정보를 전송하는 디바이스, 및 생체에너지만으로 동작하는 생체 센서도 포함한다.

그리고 활성화 상태인 상기 단말장치는, 센서신호에 포함된 인증메시지에 기초하여 특정 사용자의 무선센서가 전송한 센서신호만을 처리하고, 둘 이상의 사용자의 센서신호는 동시에 처리하지 않도록 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 근접센서 및 자신의 생체정보를 센싱하는 무선센서를 가지는 사용자가 둘 이상의 단말장치에 접근하는 제1단계; 상기 단말장치들 중 상기 근접센서의 범위 내에 위치하는 하나의 단말장치가 활성화되는 제2단계; 상기 활성화된 단말장치만 상기 무선센서가 전송한 센서신호를 출력하는 제3단계를 포함하는 센서신호 처리방법을 제공한다.

상기 제1단계에서 상기 근접센서의 범위 내에 위치하는 단말장치가 둘 이상이면, 상기 근접센서의 신호 세기에 따라 미리 지정된 기준값 이상인 단말장치 또는 근접센서의 신호가 가장 큰 단말장치가 활성화된다.

상기 제2단계는, 상기 활성화된 단말장치가 상기 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화시키는 비활성화 단계를 더 포함하며, 상기 비활성화 단계는, 상기 활성화된 단말장치가 인접된 가장 가까운 적어도 하나의 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하고, 상기 다른 단말장치는 자신과 가까운 적어도 하나의 또 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하며, 상기 비활성화 신호를 전송한 후에 단말장치는 비활성화 상태가 되는 과정이 순차적으로 수행된다.

상기 활성화 상태인 단말장치는 사용자의 이동에 따라 상기 근접센서의 센싱범위에서 벗어나면 비활성화 상태로 전환된다.

상기 제3단계에서 상기 비활성화된 단말장치는 상기 센서신호를 수신만 하고 출력하지 않고 무시한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 자신의 생체정보를 센싱하는 무선센서를 가지는 사용자가 단말장치에 접근하는 제1단계; 상기 단말장치에 마련된 인증수단을 통해 사용자 인증을 수행하여 단말장치를 활성화하는 제2단계; 상기 활성화된 단말장치가 상기 무선센서가 전송한 센서신호를 출력하는 제3단계를 포함하는 센서신호 처리방법을 제공한다. 여기서 상기 인증수단은, 카드인식방법이나 홍채인식이나 지문인식과 같은 다양한 생체인식방법을 통해 진행될 수 있다.

상기 활성화된 단말장치는 상기 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화시킨다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 소정 정보를 센싱하는 무선센서는 채널변경을 감지하는 수신부의 구성이 배제되기 때문에 그 무선센서에 장착되는 배터리의 사용시간을 연장시킬 수 있고, 그 무선센서의 소형화도 기대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 무선센서들과 단말장치간의 프로토콜이 일치된 형태로 제작되기 때문에 무한개의 무선센서와 무한대의 단말장치를 사용가능하도록 하는 시스템 환경을 제공할 수 있다. 이러한 시스템 환경은 무선센서와 단말장치의 신규추가 세팅도 가능하게 한다.

그리고 무선센서와 통신하는 단말장치는 그 단말장치로의 사용자 접근이나 인증 절차에 따라 발생하는 이벤트 신호에 의해 활성화와 비활성화가 될 수 있으며, 활성화된 단말장치만 센서신호를 출력하는 반면 비활성화 상태인 단말장치는 센서신호를 수신하지만 이를 미출력하고 있는 환경을 제공하기 때문에,무선센서를 포함한 전체 시스템 구성의 채널관리를 효율적으로 관리할 수 있다.

도 1은 본 발명을 적용될 수 있는 각종 무선센서를 내장한 사용자가 상기 무선센서에 의해 센싱된 무선센서신호를 다양한 단말기기에 선택적으로 보낼 수 있음을 나타내고 있는 예시 도면
도 2는 본 발명 따라 무선센서를 포함하고 있는 센서신호 처리 시스템장치의 구성도
도 3은 도 2에 도시한 리시버의 내부 블록 구성도
도 4는 본 발명의 센서신호 처리 시스템장치에 의해 센서신호의 처리방법의 제1실시 예를 설명하는 구성도
도 5는 본 발명의 센서신호 처리 시스템장치에 의해 센서신호의 처리방법의 제2실시 예를 설명하는 구성도

본 발명은 카드인식이나 생체인식 또는 근거리 접근 정도에 따라 특정 단말장치를 활성화시키고, 상기 활성화된 단말장치만 무선센스가 감지한 센서신호를 수신해서 출력하고, 그 외 비활성화된 단말장치는 상기 센서신호를 수신하지만 출력하지 않고 무시토록 하는 것이다.

그리고 상기 무선센서는 생체에 이식되거나 장착되어 사용자의 생체정보를 센싱하는 센서이고, 단말장치는 이러한 생체정보를 전달받고 표시하는 각종 스마트 기기를 말한다. 스마트 기기의 예로는 헬스기구(ex, 런닝 머신)나 각종 스마트 전기/전자제품이나 사무용 기기, 병원 시스템용 디바이스, 스마트TV, 스마트 도어락, 스마트폰, 스마트밴드등의 사물인터넷(IoT: Internet of Things)용 스마트 기기 및 각종 다양한 산업용 스마트 기기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서 무선센서와 단말장치 간의 통신, 또는 단말장치 상호간의 통신 등은 무선통신규약에 따라 이루어지나, 특정한 통신방법에 한정하지는 않을 것이다. 따라서, 본 발명에서 통신방식은, 현재 사용되고 있는 와이파이, IRDA(Infrared data association), 블루투스, 지그비(Zigbee), LoRA, 2.4GHz RFID, NFC, IrDA, LTE, ANT+ 등의 방식뿐만 아니라 현재 개발되고 있는 여러 방식의 차세대 통신규약 등도 적용할 수 있다.

그리고, 본 발명은 단말장치에서 카드인식 및 홍채인식이나 지문인식과 같은 다양한 생체인식을 통한 인증, 또는 근접센서를 적용한 단말장치로의 접근 정도를 통해 특정 단말장치를 활성화하고 무선센서가 감지한 센서신호를 처리하는 바, 이들의 실시 예는 구분하여 설명할 것이다.

이와 같은 본 발명은 무선센서나 인공장기와 같은 무선디바이스가 복수 개로 구비된 환경에서 다양한 단말장치를 선택적으로 사용할 때, 저전력 환경을 구축할 수 있어서 배터리의 소형화와 장기적인 사용을 가능하도록 하는 기술이라 할 수 있을 것이다.

그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 특정 신호는 "이벤트 신호"라고 명명하고, 각 단말장치와 해당 리시버의 상호통신경로가 열리는 프로세스를 "활성화", 닫히는 프로세스를 "비활성화", 각 무선센서로부터 송신되는 무선센서신호를 "센서신호"라고 명명하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예들을 설명하기 전에 무선센서에 대해 살펴본다. 무선센서(100)는 사용자의 신체에 장착하거나 이식할 수 있는 센서를 말하는데, 이러한 무선센서의 종류 및 사용 예는 도 1에 도시하였다.

이를 보면, 무선센서(100)는 실질적으로 무선생체센서와 나노센서로봇, 상태정보를 전송하는 인공장기 등을 모두 포함함을 알 수 있다. 또한 사물인터넷(IoT)에 사용되는 센서들도 포함되고, 배터리전원으로 동작하는 각종 산업용 시스템 및 웨어러블(wearable) 형태의 의류나 가방, 신발 등에 장착하거나 안경, 팔찌 등과 같은 액세서리용으로 개발되어서 장착할 수 있는 비교적 작은 사이즈를 가지고 무선으로 된 센서류와 정보를 전송하는 디바이스가 이에 포함된다고 하겠다. 이외에도 배터리없이 생체에너지만으로 동작하는 초저전력 생체 센서에도 적용가능하다.

도 2는 이러한 무선센서를 포함하고 있는 센서신호 처리 시스템장치의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 무선센서(100)는, 피측정 대상을 센싱하는 감지부(120) 및 센싱된 신호를 단말장치(200)로 전달하는 송신부(110), 무선센서(100)의 전체 동작을 제어하는 제어부(130), 그리고 전원을 공급하는 배터리(140)를 포함하여 이루어진다. 이러한 무선센서(100)는 실시 예에서 사용자의 맥박, 호흡, 혈압, 혈류량, 뇌파, 피부온습도, 근육피로도 등등의 정보와 몸의 이상현상 발생을 감지하게 된다.

그리고 본 발명의 실시 예에서 무선센서(100)들은 모두 동일한 프로토콜로 이루어진 센서신호를 복수 개의 단말장치(200~200n)로 해당 제어부(130)의 지시에 따라 주기적 또는, 이상증상 발생시와 같은 상황변화에 따라 랜덤하게 송신하고 있고, 선택된 단말장치만이 정보를 처리할 수 있는 환경을 구축하고 있다.

단말장치(200 ~ 200n)는 예를 들면 헬스기구와 같은 기능을 수행하면서 후술하는 리시버(300)와 연동되어 센서신호를 처리하도록 제어하는 제어부(210), 각종 정보나 운동화면, 영상 등을 표시하는 디스플레이(220)를 포함하고 있다. 경우에 따라 이러한 정보를 음성 정보로 출력하는 스피커(230)도 구비될 수 있을 것이다. 이러한 디스플레이(220) 및 스피커(230)는 제어부(210)의 제어동작에 의해 소정 메시지 형태로 출력하는데, 본 발명은 이외에도 다른 수단이 얼마든지 채택 가능할 것이다. 즉 제어부(210)의 제어명령을 받아 사용자 본인이나 제3자가 인지할 수 있도록 명령을 실행하는 디바이스가 모두 포함 가능하다는 것이다.

그리고 이러한 단말장치(200 ~ 200n)에는 리시버(300)가 구비된다. 본 발명에 따른 리시버(300)는 사용자가 이용하고자 하는 특정 단말장치에 접근해서 인증절차를 수행하고(즉 이벤트 신호의 수행), 그 인증절차에 따라 활성화와 비활성화중 활성화가 선택되면, 무선센서(100)가 감지한 센서신호가 처리되어서 출력되도록 하는 기능을 제공한다. 만약에, 여기서 인증절차를 수행해서 비활성화가 선택되면 상기 센서신호는 단말장치에 출력되지 않고 무시된다.

이와 같은 기능을 제공하는 리시버의 구성은 도 3를 참조하여 살펴본다. 먼저 리시버(300)는 사용자 인증을 위한 인증부(310)를 포함한다. 인증부(310)는 단말장치를 선택하는 이벤트신호에 의해 사용자가 특정 단말장치를 활성화 또는 비활성화시킬지를 결정하기 위한 것으로 사용자 인증을 위한 다양한 인증수단이 마련될 수 있다. 인증수단은 예를 들면 ID 카드를 접촉 또는 비접촉 방식으로 리드하기 위한 카드리더기, 또는 사용자의 생체정보로서 지문이나 홍채 정보를 리드할 수 있는 디바이스 등을 말할 수 있을 것이다. 물론 인증을 위한 ID 카드 정보나 생체정보는 리시버(300)에 마련된 메모리(360)에 저장되어야 함은 당연하다.

리시버(300)에는 근접센서의 접근 정도를 수신하는 근접센서 수신부(311)가 구비된다. 이때 상기 근접센서는 사용자가 휴대하게 된다. 그리고 본 발명에 따르면 상기 리시버(300)는 상기 인증부(310)와 근접센서 수신부(311) 중 하나의 구성만이 제공되거나 또는 두 개 모두 구성될 수도 있다.

그리고 리시버(300)에는 무선센서(100)가 송신하는 센서신호를 수신하는 센서신호수신부(320)가 구비된다. 여기서 상기 센서신호는 인증메시지와 무선센서데이터(즉 생체정보)를 포함하게 된다. 그리고 이러한 센서신호는 특정 리시버의 수신부만 수신하는 것이 아니고 단말장치(200 ~ 200n)에 장착된 모든 리시버(300)의 수신부(320)가 수신하게 된다. 그러나 상기 센서신호는 이벤트신호에 의해 활성화된 단말장치에서만 처리되어 출력될 수 있고, 비활성화된 단말장치는 센서신호를 수신하지만 출력하지 않고 무시하게 된다. 즉 모든 리시버가 센서신호를 수신하지만 이러한 수신된 센서신호를 출력되게 처리할 수 있는 상태가 활성화 상태, 반면 수신된 센서신호를 출력하지 무시하는 상태가 비활성화 상태인 것이다.

리시버(300)의 전체 동작을 제어하는 리시버 제어부(330)는 실질적으로 이벤트 신호에 따라 단말장치를 활성화 또는 비활성화시키고, 수신된 센서신호를 처리하도록 제어하는 역할을 한다. 그리고 상기 센서신호를 수신하여 출력한다는 것은 리시버 제어부(330)가 단말장치 제어부(210)와 협력하여 센서신호를 사용자 자신 또는 제3자가 인지할 수 있도록 메시지를 출력하는 것을 의미한다. 여기서 메시지는 영상 및 음성 데이터, 텍스트 데이터와 인터넷을 통한 외부 알림등과 같은 사용자의 세팅에 의한 출력도 단말장치의 기능에 따라 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 인증부(310)를 통한 인증절차를 통해서 단말장치를 활성화시키고 비활성화 상태를 유지시키고 있음을 알 수 있다. 그러나 본 발명에서는 리시버(300) 간의 신호 전송에 따라 활성화 상태인 리시버가 다른 적어도 하나의 리시버를 직접 비활성화 상태가 되도록 할 수 있다. 이는 리시버(300)에 마련된 신호 전송부(340)가 수행한다.

신호 전송부(340)는 현재 자신의 리시버가 활성화 상태이면 다른 리시버들은 비활성화 상태가 되도록 비활성화 신호를 전송하는 역할을 한다. 그리고 상기 비활성화 신호는 활성화 상태의 리시버가 주위의 모든 리시버로 전송하거나 또는 가장 가깝게 위치한 리시버부터 비활성화 신호를 전송하는 것에 의해 전파될 수 있다. 그리고 비활성화 상태가 된 리시버로부터 비활성화 신호를 수신한 리시버는 다른 리시버로 비활성화 신호를 전송한 후 자신도 비활성화 상태로 전환된다. 이러한 과정이 순차적으로 진행되어 활성화된 리시버를 제외한 모든 리시버들이 비활성화된다. 참고로 상기 리시버가 활성화된다는 것은 단말장치가 활성화되는 것을 의미한다.

상기 신호 전송부(340)는 선택적으로 사용 가능하다. 즉 사용자가 모드스위치(350)를 온/오프 조작하면 신호 전송부(340)는 비활성화 신호를 다른 리시버로 전송할 수 있거나 또는 전송할 수 없는 상태가 된다.

한편 이와 같은 리시버(300)는 단말장치(200 ~ 200n)의 소정 개소에장착 가능하도록 되거나 또는 제품 설계부터 일체로 장착되게 할 수 있다. 따라서 헬스기구 이외의 다른 종류의 디바이스나 제품 등에도 구조에 따라 리시버(300)를 얼마든지 장착할 수 있고, 이는 그만큼 리시버(300)의 활용범위가 넓다는 것을 의미한다. 그러나 상기 단말장치(200)에 리시버(300)가 반드시 구비되지 않아도 된다. 단말장치(200)가 상기 리시버(300)의 구성들 모두를 포함하여 제작될 수도 있기 때문이다.

다음에는 무선센서와 단말장치간의 신호 처리방법에 대해 설명한다. 상기 신호 처리방법은 단말장치를 활성화하는 방법으로 카드인식이나 생체인식을 통한 제1실시 예, 그리고 근접센서를 이용한 제2실시 예로 구분하여 설명한다.

본 발명에 따른 신호 처리방법의 제1실시 예는 도 4를 함께 참조하여 설명한다. 도 4와 같이 무선센서(100)를 가지는 사용자와, 사용자 주위에 복수 대의 단말장치(1 내지 4)가 마련되어 있다고 가정한다. 그리고 모든 단말장치(1 내지 4)에는 리시버(1 내지 4)가 장착되어 있다.

사용자가 단말장치(1 내지 4) 중 하나의 단말장치 2로 접근한다. 즉 도면을 보면 위치 'A'에서 위치 'B'로 이동한다. 그리고 사용자는 단말장치 2의 리시버 2에 구비된 인증부(310)를 통해 사용자 인증을 수행한다.사용자 인증은 ID카드 또는 자신의 생체정보를 이용할 수 있다. 이러한 방법에 따라 리시버 2에서 사용자 인증이 완료되면(즉 단말장치를 선택하면), 리시버 2는 자신의 리시버 제어부(330)에 의해 활성화 상태가 된다. 이때 다른 단말장치들인 1, 3, 4는 어떠한 인증절차도 수행되지 않았기 때문에 강제적으로 비활성화 상태가 된다.

다음, 모든 단말장치들은 무선센서(100)가 센싱한 센서신호를 수신한다. 이때 상기 센서신호는 특정 단말장치가 아닌 모든 단말장치(1 내지 4)가 수신하게 될 것이다. 그러나 상기 모든 단말장치(1 내지 4)가 상기 센서신호를 출력하는 것은 아니고, 상기 활성화된 단말장치 2만 센서신호를 출력하게 된다. 헬스기구를 예를 들면 단말장치 2가 무선센서가 송신한 센서신호를 가공하여 디스플레이(220)에 화면 표시하거나 스피커(230)를 통해 출력하고 따라서 사용자는 자신의 건강 상태를 실시간으로 체크하면서 운동량을 적절하게 조절할 수 있는 것이다. 그리고 다른 단말장치들(1, 3, 4)은 센서신호를 수신하지만, 이를 디스플레이(220)나 스피커(230)를 통해 출력하지 않는다. 즉 센서신호의 어떠한 출력도 하지 않는 것이다.

이처럼 제1실시 예는 사용자가 인증절차를 수행한 특정 단말장치 2만 활성화되어 무선센서(100)가 센싱한 센서신호를 출력하는 것이고, 다른 비활성화된 단말장치들(1, 3, 4)은 센서신호를 수신하지만 이를 출력하지 않고 무시하는 것이다.

다음에는 도 5를 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 대해 살펴본다.

제2실시 예는 사용자가 단말장치(200)에 근접하는 정도에 따라 특정 단말장치가 활성화되어서 센서신호를 출력하는 방식이다. 이러한 제2실시 예를 위해서는 사용자가 근접센서를 장착하고 있어야 하며, 단말장치(200)의 리시버(300)에 근접센서 수신부(311)가 구비되어야 함은 당연할 것이다.

도시된 바와 같이 근접센서 및 무선센서(100)를 가지는 사용자와, 사용자 주위에 각각 리시버가 장착된 복수 대의 단말장치(1 내지 5)가 마련되어 있는 것으로 가정한다.

근접센서를 착용한 사용자가 위치 A에서 위치 B로 이동한다. 이때 단말장치 3이 위치 B와 가장 근접되어 있다고 하기로 한다. 이처럼 사용자가 접근했을 때 가장 가까운 거리에 있는 리시버 3의 근접센서 수신부(311)가 사용자가 접근했음을 인지하는 이벤트신호를 수신하게 되고, 따라서 단말장치 3이 활성화된다.

따라서 활성화된 단말장치 3만이 사용자로부터 수신한 센서신호를 출력하게 된다. 물론 다른 단말장치들(1,2,4,5)도 센서신호를 수신하지만 비활성화 상태이기 때문에 상기 센서신호를 출력할 수 있는 상태가 아니다.

상기 다른 단말장치들의 비활성화(1,2,4,5)는 활성화된 단말장치 3에 의해 수행되게 된다. 즉 사용자 접근에 따라 활성화된 단말장치 3은 자신이 현재 활성화 상태임을 다른 단말장치(1, 2, 4, 5)에게 알려줘서 비활성화시킬 필요가 있다. 즉, 다른 단말장치(1, 2, 4, 5)들이 계속해서 무선센서(100)가 전송하는 센서신호를 수신 대기하는 상태를 유지하는 것을 방지하기 위함이다.

따라서 단말장치 3은 자신과 가장 가깝게 위치하고 있는 인접된 단말장치 2 또는 단말장치 4로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화 상태가 되게 한다. 그리고 비활성화 상태가 된 단말장치 2 또는 4는 다시 자신과 가장 가깝게 위치한 인접한 또 다른 단말장치 1 또는 5로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화 상태가 되게 한다. 즉. 활성화 상태의 단말장치 3이 자신과 가장 가까운 단말장치부터 비활성화 신호를 순차적으로 보내 비활성화 상태로 전환시키는 것이고, 이때 비활성화 신호를 수신하는 단말장치는 다른 단말장치에게 비활성화 신호를 전송한 다음에 비활성화 상태로 전환되게 된다.

이처럼 특정 단말장치가 활성화되면 그 단말장치만 센서신호를 출력하고, 비활성화 신호에 의해 비활성화된 단말장치들은 수신한 센서신호를 출력하지 않고 무시하게 된다.

한편 도 5에서 사용자가 단말장치 주변으로 위치를 이동했을 때 접근센서의 접근 범위 내에 있는 단말장치가 둘 이상일 수 있다. 이 경우 둘 이상의 단말장치가 활성화될 수도 있지만, 사용자가 이용하고자 하는 단말장치는 실질적으로 하나이어야 하기 때문에 하나의 단말장치가 선택되어야 한다.

따라서 사용자가 접근했을 때 각 리시버의 신호세기 판단부(도면 미도시)는 사용자가 접근했음을 인지하는 이벤트신호의 신호세기를 확인한다. 그리고 각 리시버들은 상기 신호세기가 미리 지정된 기준 값 이상인 경우에 해당하는 자신의 단말장치를 활성화시킨다. 다른 예로 가장 신호세기가 큰 단말장치를 활성화시키도록 할 수 도 있을 것이다.

이러한 신호세기 확인 결과, 상기 예와 마찬가지로 단말장치 3이 센싱한 이벤트신호가 기준값 이상이라고 가정한다면, 단말장치 3이 활성화 되는 것이다. 이에 따라 단말장치 3만이 무선센서로부터 수신한 센서신호를 처리하고, 아울러 다른 단말장치들에게는 비활성화 신호를 전송하여 비활성화 상태가 되게 한다. 이때 비활성화 상태가 된 다른 단말장치들은 수신한 센서신호를 어떠한 방식으로든지 출력할 수는 없게 된다.

여기서 상기 활성화된 단말장치 3은 사용자가 단말장치 3에서 멀어지는 방향으로 이동하여 센싱 범위를 벗어나면 자동적으로 비활성화상태가 되고, 다른 단말장치가 활성화될 수 있을 것이다.

상기한 예에서는 하나의 단말장치만이 선택되어 활성화된 경우를 설명하고 있지만, 본 발명은 둘 이상의 단말장치를 동시에 선택 실행할 수도 있다.

본 발명에서 센서신호는 상술한 바와 같이 사용자마다 인증메시지(또는 고유인증코드라고 하기도 함)가 부여되어야 한다. 상기 인증메시지를 부여하는 이유는 특정 사용자의 센서신호를 처리하고 있는 특정 단말장치가 다른 사용자가 송신하는 센서신호를 동시에 처리할 수 없도록 하기 위함이다.

즉, 특정 사용자의 인증절차에 따라 특정 단말장치는 활성화 상태가 된다. 그리고 이렇게 활성화 상태인 단말장치는 그 사용자의 몸에 있는 무선센서가 감지한 센서신호를 처리하여 출력하게 된다. 이때 활성화 상태인 단말장치가 만약 다른 사용자의 센서신호를 출력하게 된다면 현재 사용자와 다른 사용자의 센서신호를 함께 출력하게 되는데, 이 경우 사용자 자신들은 자신의 센서신호가 어떤 신호인지를 구분하지 못하는 문제가 발생하기 때문이다. 또는 센서신호의 동시 처리가 불가능하기 때문에 어떠한 센서신호도 처리하지 못하는 상황이 발생할 수도 있기 때문이다.

그리고 본 발명에서 상기와 같이 특정 단말장치가 활성화 상태일 때 한 명의 사용자의 센서신호만을 처리할 수 있도록 하는 방안은 다음의 다양한 예가 있을 것이다.

하나의 예로,이벤트 신호에 의해 특정 단말장치가 활성화 상태가 되고 이벤트 신호를 발생한 사용자의 센서신호를 그 단말장치가 처리하는 순간부터, 해당하는 단말장치 제어부 또는 리시버제어부는 이후에 전송되는 센서신호를 전부 무시하도록 프로그래밍하는 것이다. 다른 예로, 상기 센서신호에 부여된 인증메시지를 기초로 하여 현재 처리되고 있는 인증메시지 이외의 다른 인증메시지를 가지는 센서신호는 무시하는 것이다. 이와 같이 하면 실질적으로 한 명의 사용자의 센서신호만을 처리하게 된다.

물론 이러한 예는 하나의 방편에 불과하고 다른 적용 가능한 실시 예가 얼마든지 적용될 수 있을 것이다. 다시 말해, 본 발명에서 활성화 상태인 단말장치는 특정한 사용자의 센서신호만을 처리하도록 하고 동시에 둘 이상의 센서신호는 처리할 수 없도록 프로그램 되어 있다고 봐야 할 것이다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 무선센서
110: 송신부 120: 감지부
200: 단말장치 210: 단말장치 제어부
220: 디스플레이 230: 스피커
240: 키 패드 300: 리시버
310: 인증부 311: 근접센서 수신부
320: 수신부 330: 리시버 제어부
340: 신호 전송부 350: 모드 스위치

Claims

피측정 대상의 정보를 센싱한센서신호를 단말장치로 전송하는 무선센서; 그리고
상기 센서신호를 수신하되, 활성화된 상태에서만 상기 센서신호를 출력하고 비활성화된 상태에서는 수신된 센서신호를 출력하지 않고 무시하는 적어도 둘 이상의 단말장치를 포함하여 구성되고,
상기 단말장치의 활성화 및 비활성화는 상기 단말장치로의 사용자 접근정보나 사용자 인증수단에 의해 발생하는 이벤트신호에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 센서신호처리 시스템장치.
제1항에 있어서, 상기 무선센서는,
피측정 대상의 정보를 센싱하는감지부; 그리고
센싱된 상기 센서신호를 전송 범위 내에 있는 단말장치로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 센서신호는 인증 메시지와 무선센서데이터를 포함하여 이루어지는 센서신호처리 시스템장치.
제2항에 있어서, 상기 단말장치는,
상기 센서신호를 수신하는 리시버를 포함하며,
상기 리시버는 상기 이벤트 신호를 수신해서 상기 리시버의 인증절차를 통과한 경우에만 단말장치를 활성화시키는 센서신호처리 시스템장치.
제3항에 있어서, 상기 리시버는,
사용자의 접근 여부를 감지하는 근접센서 수신부;
사용자 인증을 위한 인증부;
상기 센서신호를 수신하는 센서신호 수신부;그리고
상기 근접센서 수신부 또는 인증부의 처리결과에 따라 상기 단말장치가 활성화된 상태에서만 상기 센서신호를 출력하도록 제어하는 리시버 제어부를 포함하는 센서신호처리 시스템장치.
제4항에 있어서,
상기 리시버는 활성화된 단말장치가 다른 단말장치에 비활성화 신호를 전송하는 신호 전송부를 더 포함하는 센서신호 처리 시스템장치.
제1항에 있어서, 상기 단말장치는,
사용자의 접근 여부를 감지하는 근접센서 수신부;
사용자 인증을 위한 인증부;
상기 센서신호를 수신하는 센서신호 수신부;
상기 근접센서 수신부 또는 인증부의 처리결과에 따라 상기 단말장치가 활성화된 상태에서만 상기 센서신호를 출력처리 될 수 있도록 제어하는 리시버 제어부; 그리고
다른 단말장치에 비활성화 신호를 전송하는 신호 전송부를 포함하는 센서신호 처리 시스템장치.
제6항에 있어서, 상기 단말장치는,
생체정보를 전달받고 표시하는 스마트 기기이고,
상기 스마트 기기는 헬스기구, 사무용 기기, 병원 시스템용 디바이스, 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 디바이스, 배터리전원으로 동작하는 산업용 시스템, 웨어러블(wearable) 형태의 센서류, 정보를 전송하는 디바이스, 및 생체에너지만으로 동작하는 생체 센서를 포함하는 센서신호 처리 시스템장치.
제3항 또는 제6항에 있어서,
활성화 상태인 상기 단말장치는,
센서신호에 포함된 인증메시지에 기초하여 특정 사용자의 무선센서가 전송한 센서신호만을 처리하고, 둘 이상의 사용자의 센서신호는 동시에 처리하지 않는 센서신호 처리 시스템장치.
근접센서 및 자신의 생체정보를 센싱하는 무선센서를 가지는 사용자가 둘 이상의 단말장치에 접근하는 제1단계;
상기 단말장치들 중 상기 근접센서의 범위 내에 위치하는 하나의 단말장치가 활성화되는 제2단계; 그리고
상기 활성화된 단말장치만 상기 무선센서가 전송한 센서신호를 출력하는 제3단계를 포함하는 센서신호 처리방법.
제9항에 있어서,
상기 제2단계에서 상기 근접센서의 범위 내에 위치하는 단말장치가 둘 이상이면, 상기 근접센서의 신호 세기에 따라 미리 지정된 기준 값 이상인 단말장치 또는 근접센서의 신호가 가장 큰 단말장치가 활성화되는 센서신호 처리방법.
제10항에 있어서,
상기 제2단계는, 상기 활성화된 단말장치가 상기 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화시키는 비활성화 단계를 더 포함하며,
상기 비활성화 단계는, 상기 활성화된 단말장치가 인접된 가장 가까운 적어도 하나의 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하고, 상기 다른 단말장치는 자신과 가까운 적어도 하나의 또 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하며, 상기 비활성화 신호를 전송한 후에 단말장치는 비활성화 상태가 되는 과정이 순차적으로 수행되는 센서신호 처리방법.
제9항에 있어서,
상기 활성화 상태인 단말장치는 사용자의 이동에 따라 상기 근접센서의 센싱 범위에서 벗어나면 비활성화 상태로 전환되는 센서신호 처리방법.
제9항에 있어서,
상기 제3단계에서 상기 비활성화된 단말장치는 상기 센서신호를 수신만 하고 출력하지 않는 센서신호 처리방법.
자신의 생체정보를 센싱하는 무선센서를 가지는 사용자가 단말장치에 접근하는 제1단계;
상기 단말장치에 마련된 인증수단을 통해 사용자 인증을 수행하여 단말장치를 활성화하는 제2단계; 그리고
상기 활성화된 단말장치가 상기 무선센서가 전송한 센서신호를 처리하는 제3단계를 포함하는 센서신호 처리방법.
제14항에 있어서,
상기 사용자 인증이 미 수행되는 단말장치는 비활성화 상태이고, 상기 비활성화 상태인 단말장치는 상기 센서신호를 수신만 하고 출력되지 않게 하는 센서신호 처리방법.
제14항에 있어서,
상기 활성화된 단말장치는 적어도 하나의 다른 단말장치로 비활성화 신호를 전송하여 비활성화시키는 센서신호 처리방법.