KR20240064952A - 약액 주입 장치의 제어 방법 - Google Patents

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김선환
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이오플로우(주)
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Abstract

대상체에 부착되어 약액을 주입하는 약액 주입 장치를 제어하는 방법을 개시하며, 약액 주입 장치와 컨트롤러 간에 제1 무선 통신 연결이 완료되면, 양 장치는 제1 무선 통신 연결이 아닌, 제2 무선 통신을 통해 암호화 키를 교환하고, 컨트롤러가 입출력 모듈을 통하거나 네트워크로 연결된 통합 관리 서버로부터 원격으로 신호를 입력받으면, 입력된 신호가 특정한 주입 신호인지 판단한 후 특정한 주입 신호인 경우에 제2 무선 통신을 통해 이를 전달함으로써, 보안을 강화하는 효과가 있다.

Description

약액 주입 장치의 제어 방법 {CONTROLLING METHOD OF DRUG INJECTION DEVICE}
본 개시는 약액 주입 장치의 제어 방법을 제공한다.
당뇨병 환자가 이용하는 인슐린 주입기에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 당뇨병 환자는 인슐린 펜 또는 인슐린 펌프를 통해 인슐린을 체내에 주입하나, 일상 생활 시 활동성이 매우 떨어진다는 단점이 있다.
이에 따라 스마트 인슐린 패치가 개발되었으나, 인슐린 패치 독립적으로 혈당을 조절하는 경우 발생 가능한 위험성이 존재하기 때문에, 주로 전용 컨트롤러와 연결하여 사용한다. 스마트 인슐린 패치와 전용 컨트롤러는 주로 블루투스와 같은 근거리 통신을 수행하는데, 이러한 통신 방법은 근거리 내에 있는 다른 장치에 의해 해킹될 위험이 커서 보안의 문제가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 약액 주입 장치의 제어 방법에 대한 다양한 실시예를 개시한다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 대상체에 부착되어 약액을 주입하는 약액 주입 장치와 컨트롤러가 제1 무선 통신 연결하는 단계; 상기 컨트롤러와 상기 약액 주입 자치가 제2 무선 통신을 통해 암호화 키를 교환하는 단계; 상기 컨트롤러가 입력 받은 신호가 제1 타입의 주입 신호인지 판단하는 단계; 판단 결과 제1 타입의 주입 신호인 경우, 상기 컨트롤러가 상기 암호화 키를 이용하여 상기 신호를 암호화하는 단계; 상기 컨트롤러가 암호화된 신호를 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 약액 주입 장치로 전달하는 단계; 상기 약액 주입 장치가 상기 암호화 키를 이용하여 상기 암호화된 신호를 복호화하는 단계; 및 상기 약액 주입 장치가 복호화한 신호에 따라 약액 주입을 제어하는 단계; 를 포함하는, 약액 주입 장치의 제어 방을 개시한다.
여기서, 상기 제1 무선 통신은, 상기 약액 주입 장치와 상기 컨트롤러가 제1 거리 내에 있고, 상기 약액 주입 장치와 상기 컨트롤러가 페어링 하는 과정을 거쳐야 연결되며, 상기 제2무선 통신은, 상기 약액 주입 장치와 상기 컨트롤러가 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리 내에 있고, 페어링 하는 과정 없이 사용 가능하다.
여기서, 상기 제1 타입의 주입 신호는, 상기 컨트롤러와 네트워크로 연결된 통합 관리 서버에서 입력되어 상기 컨트롤러로 전달된 주입 신호이다.
여기서, 상기 제1 타입의 주입 신호는, 상기 컨트롤러의 입출력 모듈을 통해 직접 입력되며 즉각적으로 대상체에 약액이 주입되도록 제어하는 주입 신호이다.
여기서, 상기 컨트롤러가 입력받은 신호가 제1 타입의 주입 신호인지 판단하는 단계에서, 판단 결과 상기 제1 타입의 주입 신호가 아닌 경우, 상기 컨트롤러가 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 신호를 상기 약액 주입 장치로 전달하는 단계; 및 상기 약액 주입 장치가 수신한 신호에 따라 상기 약액 주입 장치를 제어하는 단계; 를 포함한다.
여기서 상기 제1 타입의 주입 신호가 아닌 경우는 일반 제어 신호 또는 제2 타입의 주입 신호인 경우를 포함한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
전술한 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 약액 주입 장치를 제어하는 신호 중에서 보안의 중요성이 강조되는 특정한 타입의 주입 신호는 컨트롤러와 약액 주입 장치가 매우 근접한 거리에서만 통신이 이루어지는 통신 방식을 사용하여 약액 주입 장치에 전달되게 함으로써, 종래 근거리 통신 방식에 의한 해킹을 막고 사용자의 안전을 강화하는 효과가 있다.
또한, 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 보안의 중요성이 강조되는 특정한 타입의 주입 신호는 매우 근접한 거리에서만 통신이 이루어지는 통신 방식을 사용하여 암호화 키 교환을 통해 암호화 하는 단계를 추가함으로써, 매우 근접한 거리에서만 통신이 이루어지는 통신 방식이 의도적 또는 비의도적으로 양 장치의 태핑(tapping)에 의한 신호의 전달이 이루어지는 문제점을 해결하여 보안을 추가로 강화하는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 약액 주입 관리 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러의 개략적인 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 컨트롤러의 기초 주입 프로그램에 의한 약액 주입 방식을 설명하기 위한 컨트롤러의 입출력 화면을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 기초 주입 프로그램에 의한 약액 주입 양을 시간 별로 나타낸 그래프이다.
도 5는 컨트롤러의 볼루스 주입에 의한 약액 주입 방식을 설명하기 위한 컨트롤러의 입출력 모듈 화면을 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 볼루스 주입에 의한 약액 주입 약을 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 약액 주입 장치를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7의 약액 주입 장치의 제어 모듈과 이와 연관된 구성부들을 간략히 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 약액 주입 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 형태 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 약액 주입 관리 시스템(1)을 도시한 개념도이다.
약액 주입 관리 시스템(1)은 약액 주입 장치(10), 컨트롤러(20) 및 통합 관리 서버(30)를 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 약액 주입 대상체에 부착된다. 약액 주입 장치(10)는 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값을 측정하고, 내부에 저장된 약액을 대상체에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다. 선택적 실시예로, 약액 주입 장치(10)는 사용자의 인체에 장착될 수 있다. 또한 다른 선택적 실시예로 약액 주입 장치(10)는 동물에도 장착되어 약액을 주입할 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 사용자에게 주기적으로 주입되어야 하는 약액을 보관하는 저장부(도 7의 200)를 포함할 수 있으며, 컨트롤러(20)에 의해 발생된 주입 신호에 따라 저장부(도 7의 200)로부터 사용자에게 약액이 주입되도록 제어될 수 있다. 예컨대, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약액을 포함할 수 있으며 이하에서는 약액이 인슐린인 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정하지 않고, 약액은 글루카곤, 마취제, 진통제, 도파민, 성장 호르몬, 금연 보조제, 심장용 약액 등 다양한 종류일 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 제1 무선 통신을 통해 컨트롤러(20)와 1대 1(point to point)로 연결될 수 있다. 여기서 제1 무선 통신은 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)가 제1 거리(약 1m 이내) 이내에 있을 때 연결될 수 있다. 또한 제1 무선 통신은 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)를 페어링 하는 과정이 필요하고, 양 장치가 그 연결을 해제하기 전까지 연결이 유지된다. 예를 들면, 제1 무선 통신은 블루투스 또는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)일 수 있다.
또한 약액 주입 장치(10)는 제2 무선 통신을 통해 신호를 컨트롤러(20)로부터 전달 받을 수 있다. 여기서 제2 무선 통신은 제1 무선 통신과 다르며, 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)가 상술한 제1 거리보다 가까운 제2 거리(약 수십cm 이내)에 있을 때 제2 무선 통신을 이용할 수 있다. 제1 무선 통신과 달리 제2 무선 통신은 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)가 페어링 또는 해제하는 과정이 필요하지 않으며, 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)를 제2 거리 이내로 접근시키는 것 또는 태핑(tapping) 만으로도 제2 무선 통신 연결이 된다. 예를 들어 제2 무선 통신은 NFC(Near Field Communication)일 수 있다.
컨트롤러(20)는 약액 주입 장치(10)에 신호를 전달하고, 데이터를 수신할 수 있다. 상세히, 컨트롤러(20)는 약액 주입 장치(10)가 부착된 대상체로 약액을 주입하기 위한 주입 신호 및 약액의 주입 이외에 약액 주입 장치(10)를 제어하기 위한 일반 제어 신호를 전달하여 약액 주입 장치(10)를 제어할 수 있다. 또한 컨트롤러(20)는 약액 주입 장치(10)로부터 약액 주입 이력, 저장부(도 7의 200)에 저장된 약액의 양, 배터리 잔량, 주입구 막힘 여부, 장치 이상 여부 등의 장치 데이터를 전달받아 약액 주입 장치(10)를 모니터링 할 수 있고, 약액 주입 장치(10)로부터 측정된 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값을 전달받아 사용자를 모니터링할 수 있다.
컨트롤러(20)는 통신 환경에서 어플리케이션을 이용할 수 있는 통신 단말기를 의미한다. 여기서 컨트롤러(20)는 사용자의 휴대용 단말일 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 컨트롤러(20)는 스마트 리모컨의 형태, 스마트폰의 임의의 형태, 컴퓨터(예를 들면, 데스크톱, 랩톱, 태블릿 등), 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, PDA, 이메일 클라이언트 등), 사용자의 몸에 부착 혹은 장착하여 사용 가능한 웨어러블(wearable) 디바이스의 형태, 또는 다른 종류의 컴퓨팅 또는 커뮤니케이션 플랫폼의 임의의 형태를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
컨트롤러(20)는 네트워크를 통해 통합 관리 서버(30)와 연결될 수 있다. 여기서 네트워크는 무선 통신망 일 수 있으며, 제1 무선 통신 또는 제2 무선 통신과는 다른 종류일 수 있다. 예를 들어 네트워크는 이동 통신망(mobile radio communication network), 무선 랜(Wireless Local Anrea Network), 와이파이(Wi-Fi) 등 일 수 있다.
통합 관리 서버(30)는 컨트롤러(20)와 데이터의 동기화를 수행할 수 있다. 보호자나 의료진과 같이 사용자가 아닌 제3자는 통합 관리 서버(30)를 통해 원격으로 약액 주입 장치(10)에 신호를 전달할 수 있다. 물론 이 경우, 보안 유지를 위하여 통합 관리 서버(30)가 직접 약액 주입 장치(10)에 신호를 전달하는 것이 아니라, 통합 관리 서버(30)가 컨트롤러(20)에 신호를 전달하고, 컨트롤러(20)가 다시 신호를 약액 주입 장치(10)에 전달하는 방식을 사용할 수 있다. 통합 관리 서버(30)는 컨트롤러(20)로부터 약액 주입 이력 등 장치 데이터를 전달받아 저장하고, 측정된 생체값을 수신 및 저장할 수 있다. 또한 통합 관리 서버(30)는 저장된 약액 주입 이력 및 생체값을 통해 통계적 병리 데이터를 생성, 관리 및 분석하여 사용자, 보호자 및 의료진에게 보고서 형태로 제공할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러(20)의 개략적인 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
컨트롤러(20)는 제1 무선 통신 모듈(21), 제2 무선 통신 모듈(22), 네트워크 모듈(23), 입출력 모듈(24), 신호 타입 판단 모듈(25) 및 암호화 모듈(26)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 본 발명의 일 실시예와 관련된 구성 만을 도시하였으나, 컨트롤러(20)는 도시된 구성 외에도 컨트롤러(20)의 동작에 필요한 다양한 구성이 더 포함될 수 있다. 또한, 도시된 구성부들은 설명의 편의를 위해 그 역할이나 동작에 따라 구별하여 나타낸 것으로, 일 구성부는 다른 구성부와 결합하여 하나의 구성부로 구현될 수도 있고, 일 구성부는 별개의 여러 개의 구성부들로 분리되어 구현될 수도 있다.
제1 무선 통신 모듈(21)은 컨트롤러(20)와 약액 주입 장치(10)가 제1 신호를 송수신 하기 위한 제1 무선 통신을 연결한다. 제1 무선 통신 모듈(21)은 사용자가 새로운 약액 주입 장치(10)를 등록하고자 하는 새 장치 등록 요청에 대응하여, 주변의 약액 주입 장치(10)에 대한 스캐닝(scanning)을 수행하고, 약액 주입 장치(10)로 연결 요청 신호(connection request)를 발신하며, 무선 연결이 시작되면 연결 파라미터를 송신 및 수신함으로써, 제1 무선 통신 연결을 완료한다. 제1 무선 통신 모듈(21)은 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)로부터 제1 거리(약 1m 이내) 이내에 있을 때 연결이 가능하며, 연결된 양 장치의 연결을 해제하기 전까지 연결이 유지된다. 예를 들면, 제1 무선 통신 모듈은 블루투스 또는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 모듈일 수 있다.
제2 무선 통신 모듈(22)은 컨트롤러(20)와 약액 주입 장치(10)가 제2신호를 송수신하기 위한 제2 무선 통신을 연결한다. 제2 무선 통신 모듈(22)은 컨트롤러(20)가 약액 주입 장치(10)로 제2 거리 이내로 접근하는 것에 대응하여, 양 장치간 연결을 수행한다. 여기서 제2 거리(약 수십cm 이내)는 제1 거리보다 가까운 거리이다. 예를 들면 제2 무선 통신 모듈은 NFC(Near Field Communication) 읽기 및 쓰기가 가능한 NFC 모듈일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1 무선 통신 모듈(21)에 의해 전달되는 제1신호와, 제2 무선 통신 모듈(22)에 의해 전달되는 제2신호는 상이한 것을 특징으로 한다. 일 실시예에 의하면, 제2 무선 통신 모듈(22)에 의해 전달되는 제2신호는 주입 신호를 포함한다. 반면 제1 무선 통신 모듈(21)에 의해 전달되는 제1신호는 주입 신호가 아닌 제어 신호 및 데이터를 포함한다. 다른 실시예에 의하면, 제2 무선 통신 모듈(22)에 의해 전달되는 제2신호는 특정한 주입 신호만을 포함한다. 반면, 제1 무선 통신 모듈(21)에 의해 전달되는 제1신호는, 상술한 특정한 주입 신호를 제외한 나머지 주입 신호, 모든 일반 제어 신호 및 데이터를 포함한다.
상세히 일 실시예에 의한 주입 신호란, 약액 주입 장치(10)에서 구동 모듈(도 8의 300)을 제어하여 저장부(도 8의 200)에 저장된 약액을 니들(도 8의 N)을 통해 대상체로 주입하기 위한 명령이다. 또한, 주입 신호란 약액의 주입의 시작, 변경, 취소, 정지 등 주입량을 변동시키는 모든 신호를 의미한다. 주입 신호에는 볼루스 주입에 의한 주입 신호, 기초 주입 프로그램에 의한 주입 신호, 통한 관리 서버(30)에 의한 원격 주입 신호 등이 포함될 수 있다. 한편, 제어 신호란, 약액 주입 장치(10)의 알람 유닛(도의 800)을 제어하는 신호, 센서 유닛(도 8의 900)을 제어하는 신호 또는 배터리(도 8의 500)를 제어하는 신호 등을 약액 주입 장치(10)를 제어하는 명령을 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 또한 여기서 데이터란, 약액 주입 장치(10)로부터의 약액 주입 이력, 저장부(도 8의 200)에 저장된 약액의 양, 배터리 잔량, 주입구 막힘 여부, 장치 이상 여부 등의 장치 데이터나, 약액 주입 장치(10)로부터의 측정된 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값일 수 있다.
상세히, 다른 실시예에서 제2 무선 통신 모듈(22)에 의해 전달되는 특정한 주입 신호는, 제1 타입의 주입 신호를 의미한다. 먼저 주입 신호란, 약액 주입 장치(10)에서 구동 모듈(도 8의 300)을 제어하여 저장부(도 8의 200)에 저장된 약액을 니들(도 8의 N)을 통해 대상체로 주입하기 위한 명령이다. 여기서 제1 타입의 주입 신호란, 일 실시예에 의하면 볼루스(bolus) 주입에 의한 주입 신호일 수 있고, 다른 실시예에 의하면 통합 관리 서버(30)를 통해 컨트롤러(20)로 입력된 원격 주입 신호일 수 있다.
반면, 제1 무선 통신 모듈(21)에 의해 전달되는 특정한 신호는, 제1 타입의 주입 신호를 제외한 주입 신호, 모든 제어 신호 및 데이터를 의미한다. 여기서 제1 타입의 주입 신호를 제외한 주입 신호에는, 제2 타입의 주입 신호를 포함할 수 있다. 여기서 제2 타입의 주입 신호란 기초 주입 프로그램에 의한 주입 신호일 수 있다. 나머지 일반 제어 신호에는 약액 주입을 제외한 약액 주입 장치(10)의 제어에 필요한 모든 제어 신호가 포함될 수 있다. 예를 들면 나머지 일반 제어 신호에는 약액 주입 장치(10)의 알람 유닛(도의 800)을 제어하는 신호, 센서 유닛(도 8의 900)을 제어하는 신호 또는 배터리(도 8의 500)를 제어하는 신호 등을 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 또한 여기서 데이터란, 약액 주입 장치(10)로부터의 약액 주입 이력, 저장부(도 8의 200)에 저장된 약액의 양, 배터리 잔량, 주입구 막힘 여부, 장치 이상 여부 등의 장치 데이터나, 약액 주입 장치(10)로부터의 측정된 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값일 수 있다.
이하에서는, 제1 타입의 주입 신호 및 제2 타입의 주입 신호에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 컨트롤러(20)의 기초 주입 프로그램에 의한 약액 주입 방식을 설명하기 위한 컨트롤러(20)의 입출력 화면을 도시한 것이다. 도 4는 도 3의 기초 주입 프로그램에 의한 약액 주입 양을 시간 별로 나타낸 그래프이다. 도 5는 컨트롤러(20)의 볼루스 주입에 의한 약액 주입 방식을 설명하기 위한 컨트롤러(20)의 입출력 모듈 화면을 도시한 것이다. 도 6은 도 5의 볼루스 주입에 의한 약액 주입 약을 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
컨트롤러(20)는 기초 주입 프로그램 또는 볼루스 주입에 의한 약액 주입 방식을 구현할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기초 주입 프로그램이란, 정해진 시간 동안 (예를 들면 24시간 동안) 사용자가 지정한 시간에 사용자가 설정한 양의 약액을 사용자가 설정한 속도로 주입하도록 미리 스케쥴링하는 주입 방식이다. 도 3(a)를 참조하면, 사용자는 컨트롤러(20)의 입출력 모듈(24)을 통해 목표 혈당 범위를 설정할 수 있다. 즉 낮과 밤으로 나누어 시간대를 정해 해당 시간대에 이루고자 하는 목표 혈당 범위를 설정할 수 있다. 낮에는 음식물을 섭취하기 때문에 혈당이 높은 수치를 유지할 가능성이 높기 때문에, 이에 맞도록 혈당을 내리고 일정 범위 내로 유지하기 위해 밤과 다른 목표 혈당 범위를 설정할 수 있다. 도 3(b)를 참조하면, 사용자는 약액의 최대 기초 주입 속도를 설정할 수 있고, 도 3(c)를 참조하면, 사용자는 시간대 별로 다른 기초 주입 속도를 설정할 수 있다. 혈당은 음식물을 섭취한 후 급격히 높아질 수 있으므로, 식사 또는 간식 시간과 연동하여 시간대 별로 다른 기초 주입 속도를 설정함으로써, 정상 혈당 범위를 유지할 수 있는데 도움이 된다.
도 4를 참조하면, 도 3에서 설정한 기초 주입 프로그램에 따르면 약액은 시간대별로 설정된 양 및 속도(U/hr)로 주입된다. 예를 들면, 밤이나 아침 이전에는 다소 적은 양의 약액이 주입되며, 아침 이후부터 저녁까지는 다소 많은 양의 약액이 주입되도록 설정한 것을 확인할 수 있다. 여기서 도 4의 세로축의U는 unit 단위이며, 1unit 은 정제된 인슐린 1/24mg이고, 인슐린 1mg은 24unit을 의미한다. 가로축은 시간(hour)를 의미한다.
이렇게 기초 주입 프로그램에 의해 설정된 시간대별 목표 혈당 범위, 최대 기초 주입 속도 및 시간대별 기초 주입 속도를 바탕으로 한 주입 신호는 제2 타입의 주입 신호로 정의된다. 제2 타입의 주입 신호는 도 3에서 도시한 바와 같이 사용자가 컨트롤러(20)를 통해 기초 주입 프로그램을 직접 설정할 수 있다. 이렇게 설정된 제2 타입의 주입 신호는 제1 무선 통신을 통하여 컨트롤러(20)에서 약액 주입 장치(10)로 전달될 수 있다.
다음으로 도 5 및 도 6을 참조하면, 볼루스 주입이란, 기초 주입과 별도로 음식물의 섭취에 의해 식후 상승하는 혈당을 낮추거나 고혈당을 목표 혈당으로 교정하기 위해 필요한 시점마다 즉각적으로 약액을 주입하는 방식이다. 도 5(a)와 같이 사용자는 컨트롤러(20)의 입출력 모듈을 통해 탄수화물의 섭취량에 따른 약액의 주입량을 설정할 수 있고, 도 5(b)와 같이 주입할 약액의 주입량을 직접 설정할 수도 있다. 혈당은 특히 탄수화물을 섭취한 후 급격히 높아질 수 있으므로, 탄수화물의 비중이 높은 음식을 섭취한 후에는 볼루스 주입을 통해 정상 혈당 범위 내로 빠르게 복귀할 수 있도록 한다.
도 6을 참조하면, 앞서 살펴본 도 4와 달리, 도 5에서 설정한 볼루스 주입에 따르면 약액은 짧은 시간 (수분(도 6(a)) 또는 수시간(도 6(b))에 설정된 양 및 속도로 주입된다.
이렇게 볼루스 주입에 의해 설정된 약액의 주입량을 바탕으로 즉각적인 약액의 주입을 명령하는 주입 신호는 제1 타입의 주입 신호로 정의된다. 제1 타입의 주입 신호는 도 5에서 도시한 바와 같이 사용자가 컨트롤러(20)를 통해 볼루스 주입을 직접 설정할 수도 있다. 이렇게 설정된 제1 타입의 주입 신호는 제2 무선 통신을 통하여 컨트롤러(20)에서 약액 주입 장치(10)로 전달될 수 있다.
선택적 실시예에 의하면, 사용자, 의료진 또는 보호자가 통합 관리 서버(30)에서 제공하는 웹 또는 어플리케이션을 통해 도 3의 기초 주입 프로그램을 설정하거나 도 5의 볼루스 주입을 설정할 수 있다. 이 경우에도 통합 관리 서버(30)에서 설정한 기초 주입 프로그램을 바탕으로 한 주입 신호는 컨트롤러(20)를 거쳐 약액 주입 장치(10)로 전달됨은 물론이다. 이렇게 통합 관리 서버(30)를 이용하여 설정된 주입 신호는 제1 타입의 주입 신호로 정의되며 이렇게 설정된 제1 타입의 주입 신호는 제2 무선 통신을 통하여 컨트롤러(20)에서 약액 주입 장치(10)로 전달될 수 있다.
사용자의 생명 및 건강에 직결되는 주입 신호는 철저한 보안 관리가 이루어져야 한다. 주입 신호가 제1 무선 통신에 의해서만 이루어지는 경우, 사용자는 악의적인 해킹의 위협으로부터 자유롭지 못한다. 왜냐하면, 제1 무선 통신은 반경 수십미터 내의 장치끼리 통신이 가능하며, 해킹에 취약하므로, 사용자는 필요한 때에 약액 주입을 받지 못하거나 필요하지 않은 상황에 과도한 약액을 주입 받는 등의 문제가 발생할 우려가 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 보안이 중요한 주입 신호는 제1 무선 통신이 아닌 제2 무선 통신으로 약액 주입 장치(10)에 전달되게 함으로써, 보안을 강화하고 사용자의 안전을 도모하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면,주입 신호 중에서도 보안의 중요성이 강조되는 특정한 타입의 주입 신호는 제1 무선 통신이 아닌 제2 무선 통신으로 약액 주입 장치(10)에 전달되게 함으로써, 사용자의 안전을 강화하는 효과가 있다. 구체적으로 제2 무선 통신으로 전달되는 제1 타입의 주입 신호는 볼루스 주입에 의해 설정된 약액의 주입량을 바탕으로 즉각적인 약액의 주입을 명령하는 주입 신호이거나, 통합 관리 서버(30)에서 설정되어 컨트롤러(20)로 입력된 원격 주입 신호일 수 있다. 왜냐하면, 볼루스 주입에 의해 설정된 주입 신호의 경우 대상체에 즉각적으로 약액이 주입될 수 있으므로, 악의적인 공격에 대상체의 건강이 위협받을 우려가 있기 때문이다. 또한, 통합 관리 서버(30)에 의해 설정되는 원격 주입 신호의 경우 물리적으로 컨트롤러(20) 및 약액 주입 장치(10)와 거리가 있고, 제3자에 의한 해킹의 우려가 있어, 사용자가 컨트롤러(20)에 직접 입력하는 주입 신호에 비하여 보안상 취약하다고 볼 여지가 있기 때문이다.
제2 무선 통신은 양 장치가 매우 근접하게 접근하는 경우에만 통신 연결이 된다. 다시 말하면, 컨트롤러(20)를 사용자에게 부착된 약액 주입 장치(10)에 태핑(tapping) 하는 경우에만, 제1 타입의 주입 신호가 약액 주입 장치(10)로 전달될 수 있다. 따라서, 제1 무선 통신에서 염려하는 보안의 문제가 해결되는 효과가 있다.
한편, 주입 신호 중에서 제2 타입의 주입 신호, 예를 들면 사용자에 의해 컨트롤러(20)에서 직접 설정되며, 기초 주입 프로그램에 의해 설정된 시간대별 목표 혈당 범위, 최대 기초 주입 속도 및 시간대별 기초 주입 속도를 바탕으로 한 주입 신호는, 이미 스케쥴링이 된 것이므로 제1 타입의 주입 신호에 비하여 접근 제어가 어려운 바 제1 무선 통신을 통하여 컨트롤러(20)에서 약액 주입 장치(10)로 전달된다.
한편, 신호 중에서 주입 신호가 아닌 일반 제어 신호, 예를 들면 약액 주입 장치(10)의 알람 유닛을 제어하는 신호, 센서 유닛을 제어하는 신호 또는 배터리를 제어하는 신호는, 주입 신호에 비하여 악의 적인 공격이나 해킹이 대상이 되더라도 약액 주입 장치(10)가 부착된 대상체에 대한 직접적인 위험이 적으므로, 제 2타입의 주입 신호의 경우와 동일하게 제1 무선 통신을 통하여 컨트롤러(20)에서 약액 주입 장치(10)로 전달된다.
또한, 데이터, 예를 들면 약액 주입 장치(10)로부터의 약액 주입 이력, 저장부에 저장된 약액의 양, 배터리 잔량, 주입구 막힘 여부, 장치 이상 여부 등의 장치 데이터나 약액 주입 장치(10)로부터의 측정된 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값은 주입 신호에 비하여 상대적으로 보안 등급이 낮으므로 제 2타입의 주입 신호의 경우와 동일하게 제1 무선 통신을 통하여 컨트롤러(20)에서 약액 주입 장치(10)로 전달된다.
다시 도 2로 돌아와, 네트워크 모듈(23)은 컨트롤러(20)와 통합 관리 서버(30)가 신호를 송수신하기 위한 네트워크를 연결한다. 네트워크 모듈(23)은 통합 관리 서버(30)로부터 신호를 수신할 수 있다. 여기서 신호는 주입 신호를 포함할 수 있으며, 여기서 주입 신호는 사용자 외에도 의료진, 보호자가 통합 관리 서버(30)에서 제공하는 웹 또는 어플리케이션을 통해 생성될 수 있다.
입출력 모듈(24)은 입력부와 출력부를 포함하며, 키보드, 키패드, 가상 키보드, 터치 디스플레이, 버튼, 카메라 등에 의해 사용자로부터 정보를 입력받는 입력부와 디스플레이, 스피커, 라이트, 진동체 등을 통해 사용자에게 정보를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
신호 타입 판단 모듈(25)은 네트워크 모듈(23)에서 수신한 신호, 입출력 모듈(24)를 통해 입력된 신호가 약액 주입 장치(10)로 전달될 때 제1 무선 통신 모듈을 사용할 것인지, 제2 무선 통신 모듈을 사용할 것인지 판단한다. 상세히, 일 실시예에 의한 신호 타입 판단 모듈(25)은 신호를 입력받아, 입력된 신호가 주입 신호인지 먼저 판단한다. 또한 다른 실시예에 의한 신호 타입 모듈(25)은 신호를 입력 받아, 입력된 신호가 주입 신호인지 먼저 판단하고, 주입 신호로 판단되면 어떤 타입의 주입 신호인지 판단한다.
먼저 신호 타입 판단 모듈(25)은 네트워크 모듈(23)에서 수신한 신호 및 입출력 모듈(24)을 통해 입력된 신호가 주입 신호인지 판단한다. 만약, 신호가 주입 신호가 아니고 일반적인 제어 신호라면, 신호 타입 판단 모듈(25)은 해당 제어 신호를 제1 무선 통신 모듈(21)로 전달하다. 만약 신호가 주입 신호가 아니고 데이터라면, 신호 타입 판단 모듈(25)은 해당 데이터를 저장부(미도시)에 저장하거나 프로세서(미도시)에 입력하여 컨트롤러(20)를 제어하는데 사용한다.
판단 결과 신호가 주입 신호라면, 신호 타입 판단 모듈(25)은 주입 신호의 종류가 제1 타입인지 제2 타입인지 판단한다. 만약 주입 신호가 제1 타입의 주입 신호라면, 신호 타입 판단 모듈(25)은 해당 제1 타입의 주입 신호를 제2 무선 통신 모듈(22)로 전달하다. 만약 주입 신호가 제2 타입의 주입 신호라면, 신호 타입 판단 모듈(25)은 해당 제2 타입의 주입 신호를 제1 무선 통신 모듈(21)로 전달한다.
신호 타입 판단 모듈(25)은 신호의 종류가 표시된 테이블을 저장할 수 있고, 테이블과 입력되는 신호를 비교하여 신호 타입을 판단할 수 있으며, 해당 구성은 복수의 알고리즘으로 저장되어 있을 수 있다.
암호화 모듈(26)은 제2 무선 통신을 이용하여 전달된 신호의 추가 보안을 위한 암호화를 수행한다. 여기서 신호는 일 실시예에 의하면 주입 신호 일 수 있고, 다른 실시예에 의하면 제1타입의 주입 신호일 수 있다. 상세히 ,암호화 모듈은 암/복호화부, 저장부, 키 관리부 등을 포함할 수 있다. 키 관리부는 제2 무선 통신을 통해 약액 주입 장치(10)와 교환하기 위한 암호화 키를 생성 또는 추출한다. 암/복호화부는 추출된 암호화 키를 이용하여 제2 무선 통신을 통해 전달될 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 암호화한다. 저장부는 암호화된 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 저장한다. 저장된 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호는 제2 무선 통신을 통해 약액 주입 장치(10)로 전송된다.
키 관리부는 새로운 약액 주입 장치(10)가 등록될 때마다 등록에 따라 암호화 키를 랜덤하게 새로 생성 또는 추출할 수 있다. 하지만 이에 한정하지 않고, 사용자가 임의로 개인키의 형태로 암호화 키를 설정할 수도 있다.
암/복호화부는 추출된 암호화 키를 이용하여 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 암호화하여 저장부에 저장하는데, 대칭형, 비대칭형 등의 다양한 암호화 방식 중 어느 하나의 암호화 알고리즘을 통해 암호화 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 보안의 중요성이 강조되는 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 제1 무선 통신이 아닌 제2 무선 통신으로 약액 주입 장치(10)에 전달되게 함으로써 사용자의 안전을 강화할 수 있다. 여기에 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호는 암호화 과정을 추가로 더하여, 보안을 더욱 강화한 특징이 있다. 예컨대, 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호가 암호화 과정을 거치지 않게 되면, 제3자가 의도적 또는 비의도적으로 컨트롤러(20)를 약액 주입 장치(10)에 태핑(tapping)하여 사용자에게 약물을 주입할 우려가 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 암호화 키를 이용하여 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 암호화 함으로써, 키 교환 방식에 의해 암호화 키가 이미 교환된 컨트롤러(20)와 약액 주입 장치(10)에 대해서만 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호가 실제로 작동할 수 있고, 허가되지 않은 제3자에 의한 약액 주입을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 약액 주입 장치(10)를 나타낸 것이다. 도 8은 도 7의 약액 주입 장치(10)의 제어 모듈과 이와 연관된 구성부들을 간략히 도시한 블록도이다.
도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 약액 주입 장치(10)의 일 실시예는 외측을 커버하는 하우징(11), 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(12)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(10)는 하우징(11)과 부착부(12) 사이의 내부 공간에 배치된 복수개의 부품을 포함한다.
약액 주입 장치(10)는 니들 조립체(100), 저장부(200), 구동 모듈(300), 배터리(500), 구동 유닛(400), 알람 유닛(800) , 복수개의 센서 유닛(도 8의 900)들 및 제어 모듈(도 8의 1000)을 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 베이스 바디가 적어도 하나 이상의 바디가 내부 부품을 지지하는 틀을 형성할 수 있다. 베이스 바디는 배치에 따라 제1 바디(13), 제2 바디(14) 및 제3 바디(15)를 가질 수 있다. 도면에서는 제1 바디(13), 제2 바디(14) 및 제3 바디(15)를 도시하나, 이에 한정되지 않으며 일체로 구비되거나 복수 개로 구비될 수 있다.
약액 주입 장치(10)의 내부에는 제어 모듈(도 8의 1000)이 배치될 수 있다. 제2 바디(14)의 아래에는 회로 기판인 제어 모듈(미도시)이 배치되며, 약액 주입 장치(10)의 전체적인 구동을 제어할 수 있다. 제어 모듈(도 8의 1000)은 구동 모듈(300), 배터리(500), 알람 유닛(800) 및 복수개의 센서 유닛(도 8의 900)들과 전기적으로 접촉하여, 이들의 구동을 제어할 수 있다.
니들 조립체(100)는 제1 바디(13)에 장착될 수 있다. 니들(N)의 일단은 저장부(200)에 연결되어 약액이 전달될 수 있으며, 타단은 캐뉼러에 삽입되어 캐뉼러를 따라 이동할 수 있다. 캐뉼러는 니들(N)을 수용할 수 있는 도관 형상을 가지므로, 니들(N)에서 배출된 약액이 사용자로 주입될 수 있다. 약액 주입 장치(10)는 사용자가 간단하게 니들 조립체(100)를 회전하여, 캐뉼러를 대상체에 삽입하고, 약액 주입을 개시할 수 있다.
저장부(200)는 제1 바디(13) 및 제3 바디(15)에 장착되며, 니들 조립체(100)와 연결된다. 저장부(200)의 내부공간에는 약액이 저장되며, 플런저(도 8의 230)의 이동에 따라 정량의 약액을 니들(N)로 이동시킬 수 있다. 플런저(도 8의 230)는 구동 모듈(300) 및 구동 유닛(400)의 구동에 의해서 저장부(200)의 길이방향을 따라 선형이동 할 수 있다. 저장부(200)에 약액이 보충될 경우 플런저(도 8의 230)는 후퇴하고, 저장부(200)로부터 약액이 배출될 경우 플런저(도 8의 230)는 전진할 수 있다.
구동 모듈(300)은 구동력을 생성하여 구동 유닛(400)에 구동력을 전달할 수 있다. 구동 유닛(400)에 의해 전달된 구동력은 플런저(도 8의 230)를 저장부(200)의 길이 방향을 따라 이동시키고, 이 과정에서 약액이 배출될 수 있다.
구동 모듈(300)은 전기에 의해 약액 흡입력과 약액 토출력을 갖는 모든 종류의 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기계 변위형 마이크로펌프와 전자기운동형 마이크로펌프 등의 모든 종류의 펌프가 사용될 수 있다. 기계변위형 마이크로펌프는 유체의 흐름을 유도하기 위해 압력차를 일으키도록 기어나 다이어그램과 같은 고체 혹은 유체의 운동을 이용하는 펌프로서, 다이어프람 변위 펌프(Diaphragm displacement pump), 유체 변위 펌프(Fluid displacement pump), 회전 펌프(Rotary pump) 등이 있다. 전자기운동형 마이크로펌프는 전기적 또는 자기적 형태의 에너지를 바로 유체의 이동에 이용하는 펌프로서, 전기유체역학 펌프(Electro hydrodynamic pump, EHD), 전기삼투식 펌프(Electro osmotic pump), 자기유체역학 펌프(Magneto hydrodynamic pump), 전기습식 펌프(Electro wetting pump)등이 있다.
배터리(500)는 약액 주입 장치(10)에 전기를 공급하여, 각 부품을 활성화 할 수 있다. 도면에서는 한 쌍의 배터리(500)를 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 약액 주입 장치(10)의 용량, 사용범위, 사용 시간 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 배터리(500)는 구동 유닛(400)에 인접하게 배치되며, 구동 유닛(400)으로 전기를 공급할 수 있다. 또한, 배터리(500)는 제어 모듈(1000)과 연결되며, 센서 유닛(도 8의 900)에서 측정된 전기적 신호를 기초로 구동 유닛(400)의 회전수 또는 회전 속도, 저장부(200)에 저장된 약액량, 사용자에게 주입된 약액량 등에 대한 데이터를 측정할 수 있다.
한편 센서 유닛(도 8의 900)은 저장부에 저장된 약액의 양, 주입구 막힘 여부, 약액 누출, 온도의 허용 한도 벗어남 등과 같은 장치 이상 여부의 감지 및 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값 측정을 수행하고, 그 결과를 제어 모듈(1000)로 전달할 수 있다. 알람 유닛(도 8의 800)은 제어 모듈(1000)로부터의 신호에 의해 소리, 불빛, 진동 등으로 알람을 발생할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제어 모듈(1000)은 제1 무선 통신부(1011), 제2 무선 통신부(1021), 암호화부(1022), 약액 주입 제어부(1023) 및 통합 제어부(1012)를 포함할 수 있다. 도 8에서는 본 발명의 일 실시예와 관련된 구성부 만을 도시하였으나, 컨트롤러(20)는 도시된 구성부 외에도 컨트롤러(20)의 동작에 필요한 다양한 구성부가 더 포함될 수 있다.
제1 무선 통신부(1011)은 컨트롤러(20)와 약액 주입 장치(10)가 일 실시예에 의한 주입 신호 또는 다른 실시예에 의한 제1 타입의 주입 신호를 제외한 주입 신호를 송수신하기 위한 제1무선 통신을 연결한다. 또한 제1 무선 통신부(1011)는 일반 제어 신호 및 데이터 등을 송수신 하기 위한 제1 무선 통신을 연결한다. 제1 무선 통신부(1011)는 저장부(200)에 약액이 주입됨으로써, 즉 약액 주입을 트리거로 하여, 페어링 요청 신호에 해당하는 광고 메시지를 송신하는 애드벌타이징(Advertising)을 수행하고, 컨트롤러(20)로부터의 연결 요청 신호를 수신하고, 무선 연결이 시작되면 연결 파라미터를 송신 및 수신함으로써, 제1 무선 통신 연결을 완료한다. 예를 들면, 제1 무선 통신부(1011)은 블루투스 또는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 모듈일 수 있다.
제2 무선 통신부(1021)는 컨트롤러(20)와 약액 주입 장치(10)가 일 실시예에 의한 주입 신호 또는 다른 실시예에 의한제1 타입의 주입 신호를 송수신하기 위한 제2 무선 통신을 연결한다. 제2 무선 통신부(1021)는 컨트롤러(20)가 제2 거리 이내로 접근하는 것에 대응하여, 양 장치간 연결을 수행한다. 여기서 제2 거리(약 수십cm 이내)는 제1 거리보다 가까운 거리이다. 예를 들면 제2 무선 통신부(1021)는 NFC(Near Field Communication)모듈일 수 있다.
통합 제어부(1012)는 각종 신호를 통해 약액 주입 장치(10)의 각 구성부들을 제어한다. 예를 들면 통합 제어부(1012)는 약액 주입 장치(10)의 알람 유닛(800)을 제어하는 신호로 알람 유닛의 온/오프 등을 제어하고, 센서 유닛(900)을 제어하는 신호로 장치의 이상 여부 감지 및 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등을 측정할 수 있고, 배터리(500)를 제어하는 신호로 배터리의 잔량을 측정할 수 있다. 이를 바탕으로 통합 제어부(1012)는 장치 데이터 및 생체값을 생성할 수 있다.
약액 주입 제어부(1023)는 일 실시예에 의하면 제2 무선 통신부(1021)를 통해 수신된 주입 신호를 기반으로 구동 모듈(300)을 제어하여 도 7과 함께 상술한 바와 같이 저장부(200)에 저장된 약액이 니들(N)을 통해 배출될 수 있도록 한다. 또한 약액 주입 제어부(1023)는 다른 실시예에 의하면 제2 무선 통신부(1021)를 통해 수신된 제1 타입의 주입 신호 및 제1 무선 통신부(1011)를 통해 수신된 제2 타입의 주입 신호를 기반으로 구동 모듈(300)을 제어하여 도 7과 함께 상술한 바와 같이 저장부(200)에 저장된 약액이 니들(N)을 통해 배출될 수 있도록 한다.
암호화부(1022)는 암호화된 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호의 복호화를 수행한다. 상세히, 암호화부(1022)는 컨트롤러(20)의 암호화 모듈과 유사하게 암/복호화부, 저장부, 키 관리부 등을 포함할 수 있다. 키 관리부는 제2 무선 통신을 통해 컨트롤러(20)와 교환하기 위한 암호화 키를 추출 또는 생성한다. 암/복호화부는 교환된 암호화 키를 이용하여 제2 무선 통신을 통해 수신한 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 복호화한다. 저장부는 복호화된 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호를 저장한다. 저장된 주입 신호 또는 제1 타입의 주입 신호는 약액 주입 제어부(1023)로 전달되어 약액 주입을 제어한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 약액 주입 장치(10)의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 101에서 약액 주입 장치(10)의 저장부(도 8의 200)에 약액이 주입된다. 사용자는 주사기를 약액 주입 장치(10)의 부착부의 약액 주입구에 삽입하여 약액 주입 장치(10)의 저장부(도 8의 200)에 약액을 채워 넣을 수 있다.
단계 102에서 약액 주입 장치(10)와 컨트롤러(20)가 제1 무선 통신 연결된다. 상세히, 약액 주입 장치(10)는 약액이 주입됨으로써, 즉 약액 주입을 트리거로 하여, 페어링 요청 신호에 해당하는 광고 메시지를 송신하는 애드벌타이징(Advertising)을 수행한다. 컨트롤러(20)는 사용자가 새로운 약액 주입 장치(10)를 등록하고자 하는 새 장치 등록 요청에 대응하여, 주변의 약액 주입 장치(10)에 대한 스캐닝(scanning)을 수행하고, 약액 주입 장치(10)로 연결 요청 신호(connection request)를 발신한다. 약액 주입 장치(10)가 컨트롤러(20)로부터 연결 요청 신호를 수신하면, 무선 연결이 시작되고 양 장치가 연결 파라미터를 송신 및 수신함으로써, 제1 무선 통신 연결을 완료한다. 상술한 바와 같이 제1 무선 통신 연결은 블루투스 또는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 연결일 수 있다.
단계 103에서 컨트롤러(20)는 암호화 키 교환을 위한 제2 무선 통신 연결을 요청한다. 컨트롤러(20)는 양 장치간 제1 무선 통신이 연결되며, 암호화 키를 추출 또는 생성한다. 암호화 키가 추출 또는 생성되면, 컨트롤러(20)는 입출력 모듈(24)을 통해 소리, 불빛, 안내 팝업 등을 발생하여 사용자에게 암호화 키 교환을 목적으로 약액 주입 장치(10)와 제2 무선 통신 연결을 요청한다. 한편, 약액 주입 장치(10)도 컨트롤러(20)와 제1 무선 통신이 연결되면 암호화 키를 추출 또는 생성한다.
단계 104에서 컨트롤러(20)는 약액 주입 장치(10)와 제2 무선 통신을 통해 암호화 키를 교환한다. 여기서 제2 무선 통신 연결은 컨트롤러(20)가 약액 주입 장치(10)로 제2 거리 이내로 접근 또는 태핑(tapping) 함으로써 수행된다. 여기서 제2 무선 통신은 NFC(Near Field Communication) 방식일 수 있다. 양 장치에서 교환된 암호화 키는 양 장치에 저장되어 추후 암호화된 신호의 전달 및 복호화에 사용됨으로써, 신호의 전달과 관련하여 높은 수준의 보안을 유지할 수 있다.
단계 105에서 컨트롤러(20)는 사용자로부터 신호를 입력받는다. 컨트롤러(20)는 입출력 모듈(24)을 통해 사용자로부터 직접 신호를 입력받을 수 있으나, 선택적 실시예에 의하면, 단계 105a와 같이 통합 관리 서버(30)의 웹이나 어플리케이션을 통해 사용자 및 사용자 외에도 의료진, 보호자 등 제3자로부터 신호를 입력 받아, 네트워크를 통해 컨트롤러(20)로 신호를 전달 받을 수도 있다. 여기서 신호는 주입 신호 및 주입 신호가 아닌 일반적인 제어 신호를 포함할 수 있다. 주입 신호는 제1 타입의 주입 신호 및 제2 타입의 주입 신호를 포함할 수 있다. 제1 타입의 주입 신호는 볼루스 주입에 의한 주입 신호 및 선택적 실시예에 의할 때 통합 관리 서버(30)를 통해 컨트롤러(20)로 입력된 원격 주입 신호를 포함할 수 있다. 제2 타입의 주입 신호는 제1 타입의 주입 신호를 제외한 모든 주입 신호를 지칭할 수 있다. 일반적인 제어 신호는 주입 신호를 제외한 약액 주입 장치(10)를 제어하기 위한 신호를 포함할 수 있다.
단계 106에서 컨트롤러(20)는 입력받은 신호가 주입 명령(일 실시예) 또는 제1 타입의 주입 명령(다른 실시예)인지 판단한다. 상세히, 컨트롤러(20)는 신호가 약액 주입 장치(10)로 전달될 때 제1 무선 통신을 사용할 것인지, 암호화를 거쳐 제2 무선 통신을 사용할 것인지 판단해야 한다. 일 실시예에 의하면 컨트롤러(20)는 입력된 신호가 주입 신호인지 판단한다. 다른 실시예에 의하면 컨트롤러(20)는 입력된 신호가 주입 신호인지 먼저 판단하고, 주입 신호로 판단되면 어떤 타입의 주입 신호인지 판단한다.
만약, 신호가 주입 신호가 아니고, 즉 일반 제어 신호라면 컨트롤러(20)는 해당 제어 신호를 제1 무선 통신을 통해 약액 주입 장치(10)로 전달한다. (S107) 만약 신호가 주입 신호 및 제어 신호가 아니고 데이터라면, 컨트롤러(20)는 해당 데이터를 저장부(미도시)에 저장하거나 프로세서(미도시)에 입력하여 컨트롤러(20)를 제어하는데 사용할 수 있다.
만약, 신호가 주입 신호라면, 일 실시예에 의하면 컨트롤러(20)는 해당 주입 신호를 제2 무선 통신을 통해 약액 주입 장치(10)로 전달한다.(S107) 다른 실시예에서, 만약 신호가 주입 신호라면 컨트롤러(20)는 주입 신호의 종류가 제1 타입인지 제2 타입인지 판단한다. 만약 주입 신호가 제2 타입의 주입 신호라면, 컨트롤러(20)는 해당 제2 타입의 주입 신호를 제1 무선 통신을 통해 약액 주입 장치(10)로 전달한다.(S107)
약액 주입 장치(10)는 단계 107에서 전달된 신호에 따라 약액 주입 장치(10)를 제어 하고(S108), 약액 주입 장치(10) 제어 결과를 데이터로써 제1 무선 통신을 통해 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다. (S109) 예를 들면, 다른 실시예에서 제2 타입의 주입 신호가 제1 무선 통신을 통해 전달되고, 단계 107에서 전달된 신호가 제2 타입의 주입 신호라면, 약액 주입 장치(10)는 제2 타입의 주입 신호에 따라 기초 주입 프로그램에 의해 기설정된 시간대별 목표 혈당 범위, 최대 기초 주입 속도 및 시간대별 기초 주입 속도를 바탕으로 약액 주입을 수행하고, 그 결과를 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다. 다른 예로 단계 107에서 전달된 신호가 일반 제어 신호라면, 약액 주입 장치(10)는 저장부, 알람 유닛, 센서 유닛, 또는 배터리를 모니터링한 결과인 약액 주입 이력, 저장부에 저장된 약액의 양, 배터리 잔량, 주입구 막힘 여부, 장치 이상 여부 등의 장치 데이터 또는 측정된 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값을 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다.
다시 단계 106으로 돌아와 , 일 실시예에서 만약 신호가 주입 신호라면, 컨트롤러(20)는 해당 제1 타입의 주입 신호를 단계 104에서 교환한 암호화 키를 이용하여 암호화 한다. 주입 신호는 다른 제어 신호나 데이터에 비하여 보안의 강화가 필요하므로 추가적인 보안 절차를 통해 사용자의 안전을 도모할 수 있다. 다른 실시예에서 만약 신호가 주입 신호이고, 주입 신호가 제1 타입의 주입 신호라면, 컨트롤러(20)는 해당 제1 타입의 주입 신호를 단계 104에서 교환한 암호화 키를 이용하여 암호화 한다. (S110) 여기서 제1 타입의 주입 신호는, 사용자의 인체에 즉각적인 영향을 줄 수 있거나, 사용자 이외의 제3자에 의해 입력될 수 있는 신호이므로 추가 적인 보안 절차를 도입하여, 사용자의 안전을 지킬 수 있다.
단계 111에서 컨트롤러(20)는 신호 전달을 위한 제2 무선 통신 연결을 요청한다. 상세히, 컨트롤러(20)는 암호화가 완료되면, 입출력 모듈을 통해 소리, 불빛, 안내 팝업 등을 통하여 사용자에게 암호화된 신호 전달을 목적으로 약액 주입 장치(10)와 제2 무선 통신 연결을 요청한다.
단계 112에서 사용자가 컨트롤러(20)는 제2 거리 이내로 약액 주입 장치(10)에 접근 또는 태핑(tapping)함으로써, 컨트롤러(20)가 제2 무선 통신을 통해 암호화된 신호를 약액 주입 장치(10)로 전달한다.
단계 113에서 약액 주입 장치(10)는 수신한 신호를 복호화한다. 약액 주입 장치(10)는 단계 104에서 교환한 암호화 키를 이용하여 신호를 복호화 한다.
단계 114에서 약액 주입장치는 복호화된 신호에 따라 약액 주입을 제어 하고(S114), 약액 주입 제어 결과를 데이터로써 제1 무선 통신을 통해 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다. (S115) 예를 들면, 약액 주입 장치(10)는 복호화된 제1 타입의 주입 신호에 따라 볼루스 주입에 의해 설정된 약액의 주입량을 바탕으로 즉각으로 약액 주입을 수행하고 그 결과를 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다. 또한, 약액 주입 장치(10)는 복호화된 제1 타입의 주입 신호에 따라 통합 관리 서버(30)를 통해 입력된 방식대로 약액 주입을 수행하고 그 결과를 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1 타입의 주입 신호 및 제2 타입의 주입 신호와 원격 주입 신호 등, 주입 신호는 모두 제2 무선 통신에 의해 약액 주입 장치(10)로 전달되고, 주입 신호를 제외한 제어 신호 및 데이터는 제1 무선 통신에 의해 약액 주입 장치(10)로 전달될 수 있다. 이로써 모든 주입 신호에 대하여 보안이 강화된 방법으로 신호의 전달이 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 신호 중에서도 주입 신호, 주입 신호 중에서도 보안의 중요성이 강조되는 특정한 타입의 주입 신호는 제1 무선 통신이 아닌 제2 무선 통신으로 약액 주입 장치(10)에 전달되게 함으로써, 사용자의 안전을 강화하는 효과가 있다. 즉, 제2 무선 통신은 양 장치가 매우 근접하게 접근하는 경우에만 통신 연결이 된다. 다시 말하면, 컨트롤러(20)를 사용자에게 부착된 약액 주입 장치(10)에 태핑(tapping) 하는 경우에만, 특정한 주입 신호가 약액 주입 장치(10)로 전달될 수 있다. 따라서, 제1 무선 통신을 사용하는 경우 발생할 수 있는 근거리 해킹에 의한 보안의 약점이 해결되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 특정한 타입의 주입 신호는 제2 무선 통신을 통한 암호화 키 교환을 통해 암호화 하는 단계를 추가함으로써, 보안을 추가로 강화하는 효과가 있다. 즉, 제3자가 악의적 및 강제적으로 양 장치를 근접하게 접근하여 특정한 타입의 주입 신호를 약액 주입 장치(10)로 전달하는 것으로부터 사용자를 보호하기 위해, 암호화 키를 교환한 양 장치만 특정한 주입 신호를 사용할 수 있도록 함으로써, 제2 무선 통신을 사용할 수 있는 경우 발생할 수 있는 악의적 강제적 행위에 의한 보안의 약점을 해결하는 특징이 있다.
한편, 본 발명의 선택적 실시예에 의하면, 단계103, 단계 104, 단계110, 및 단계 113의 경우 생략되고 수행될 수 있다. 이 경우, 추가 보안 절차가 생략됨으로써, 제2 타입의 주입 신호에 대한 보안 수준은 낮아질 수 있으나, 사용자가 암호화 키 교환을 위한 양 장치의 태핑(tapping)을 수행할 필요가 없으므로, 사용자의 편의가 증대되는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 컨트롤러에 의해 수행되는 단계들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램))로서 구현될 수 있다.
예를 들면, 기기의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
한편, 본 발명의 또 실시예에 의하면, 각 단계들은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, “부”는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
본 실시예의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 약액 주입 장치
20: 컨트롤러
30: 통합 관리 서버

Claims (7)

  1. 대상체에 부착되어 약액을 주입하는 약액 주입 장치와 컨트롤러가 제1 무선 통신 연결하는 단계;
    상기 컨트롤러와 상기 약액 주입 장치가 제2 무선 통신을 통해 암호화 키를 교환하는 단계;
    상기 컨트롤러가 입력 받은 신호가 주입 신호인지 판단하는 단계;
    판단 결과주입 신호인 경우, 상기 컨트롤러가 상기 암호화 키를 이용하여 상기 신호를 암호화하는 단계;
    상기 컨트롤러가 암호화된 신호를 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 약액 주입 장치로 전달하는 단계;
    상기 약액 주입 장치가 상기 암호화 키를 이용하여 상기 암호화된 신호를 복호화하는 단계; 및
    상기 약액 주입 장치가 복호화한 신호에 따라 약액 주입을 제어하는 단계;
    를 포함하는, 약액 주입 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 통신은, 상기 약액 주입 장치와 상기 컨트롤러가 제1 거리 내에 있고, 상기 약액 주입 장치와 상기 컨트롤러가 페어링 하는 과정을 거쳐야 연결되며,
    상기 제2무선 통신은, 상기 약액 주입 장치와 상기 컨트롤러가 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리 내에 있고, 페어링 하는 과정 없이 사용 가능한, 약액 주입 장치의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 통신은 블루투스 또는 저전력 블루투스이고,
    상기 제2 무선 통신은 NFC(Near Field Communication)인, 약액 주입 장치의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주입 신호는, 상기 컨트롤러와 네트워크로 연결된 통합 관리 서버에서 입력되어 상기 컨트롤러로 전달된 주입 신호인, 약액 주입 장치의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주입 신호는, 상기 컨트롤러의 입출력 모듈을 통해 직접 입력되며 즉각적으로 대상체에 약액이 주입되도록 제어하는 주입 신호인, 약액 주입 장치의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러가 입력받은 신호가 주입 신호인지 판단하는 단계에서,
    판단 결과 상기 주입 신호가 아닌 경우, 상기 컨트롤러가 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 신호를 상기 약액 주입 장치로 전달하는 단계; 및
    상기 약액 주입 장치가 수신한 신호에 따라 상기 약액 주입 장치를 제어하는 단계;
    를 포함하는, 약액 주입 장치의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기주입 신호가 아닌 경우는 상기 약액 주입 장치를 제어하기 위한 일반 제어 신호 또는 데이터인 경우를 포함하는, 약액 주입 장치의 제어 방법.
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