KR100429824B1 - 다중모듈환자감시장치에서모듈의주소지정장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 모듈로 구성되는 환자 감시장치에서 다중 모듈과의 데이터 교환을 위해서 각각의 모듈에 유일한 주소를 지정하기 위한 장치, 모듈의 인식방법 및 주소 획득방법에 관한 것으로서 그 장치는 프라이머리로부터 새로운 주소지정 신호를 전송하기 위한 라인;, 주소지정을 위한 모듈이 접속된 백플레인 보드를 선택하기 위한 백프레인 보드 선택부;, 상기 백플레인 선택부에 의해 선택된 백플레인을 선택하고, 상기 라인을 통해 출력되는 주소지정 신호값을 로우 레벨로 만들어 주는 프로그램어블 로직 디바이스;, 상기 프로그램어블 로직 디바이스의 출력단과 모듈의 외부 인터럽트 전송 신호 입력단을 연결시키기 위한 커넥터; 및 상기 커넥터를 통해 입력되는 외부 인터럽트 신호를 처리하는 마이크로 프로세서를 포함한다.

따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 보호회로를 추가하지 않아도 되며, 모듈의 착탈이 용이하며, 누설전류 발생문제를 해결하는 효과를 갖는다.

Description

다중모듈 환자 감시장치에서 모듈의 주소 지정장치 및 방법{Apparatus for addressing module in multi-module patient monitor and method therefor}

본 발명은 다중 모듈로 구성되는 환자 감시장치에서 모듈의 주소지정 장치및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여러 가지 생체신호를 측정하기 위해, 서로 다른 생체신호 측정기능을 가지는 다중 모듈로 구성되는 환자 감시장치에서 다중 모듈과의 데이터 교환을 위해서 각각의 모듈에 유일한 주소를 지정하기 위한 장치, 모듈의 인식방법 및 주소 획득방법에 관한 것이다.

환자 감시장치는 다수개의 모듈로부터 측정된 환자의 생체 신호를 모니터에 표시하고 표시된 정보를 관리할 수 있는 종합적인 생체 신호를 측정하고 관리하는 컴퓨터 시스템과 컴퓨터 시스템의 제어에 의해 여러 가지 생체 신호를 측정하여 측정된 신호를 송신하는 모듈로 구성된다. 여기서, 모듈과 컴퓨터 시스템간의 데이터를 통신 역할을 하는 보드가 프라이머리 카드이다. 또한, 백플레인 보드는 프라이머리 카드와 모듈간의 인터페이스 역할을 한다.

이와 같이 구성된 환자 감시장치는 병원의 개별 병상마다 설치하여 개별 환자용 1인 환자 감시 장치로 사용되고, 이 환자 감시장치로부터 전송된 신호를 수신하여 다수의 환자를 동시에 감시하는 중앙 집중 환자 감시 장치에 사용된다.

이러한 환자 감시 장치는 환자의 상태와 사용환경에 따라 측정되는 생체신호의 종류가 점차로 다양해지는 추세이다.

다양한 생체신호를 측정하기 위해서는 고정된 생체신호 측정 파라메터보다는 사용자가 원하는 생체신호를 능동적으로 측정가능한 모듈식의 환자감시 시스템이 많이 사용된다.

첨부한 도 1은 종래의 다중 모듈 환자 감시장치에서 모듈의 주소를 지정하는 방법을 설명하기 위한 장치를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 장치는 환자의 생체 신호를 얻기 위한 다수 개의 모듈(10), 다수개의 모듈(10)로부터 얻어진 다수 개의 환자 생체 신호를 본체부(14)에 전송하기 위한 프라이머리 카드(12), 모듈(10)과 프라이머리 카드(12)의 인테페이스 역할을 하는 백플레인 보드(16)로 이루이진다. 여기서, 프라이머리 카드(12)와 연결되는 백플레인 보드(16)는 3개이고, 각 백플레인 보드(16)에 연결되는 모듈(10)의 개수는 최대한 7개이다.

이와 같이 구성된 환자 감시 장치가 다수의 모듈(10)에 유일한 어드레스를 지정하기 위해 본체부에 연결된 프라이머리 카드(12)와 모듈(10)간에 백플레인 보드(16)를 통해 상호간의 통신이 이루어진다.

도 2는 도 1에 도시된 모듈(10)과 백플레인 보드(16) 간의 상세한 연결관계를 설명하기 위한 도면으로서, 모듈의 마이크로 프로세서(20)에는 5개의 전송포트가 연결되고, 백플레인 보드(16)에는 포트선과의 연결을 위한 커넥터가 있다.

또한, 커넥터를 통해 모듈에 연결되는 백플레인 보드(16)에는 연결될 커넥터마다 서로 다른 주소를 가지도록 접지전압과 전원전압(vcc)에 점퍼세팅이 이루어져 있다.

커넥터의 핀 중에서 n개의 핀이 주소지정을 위해 사용된다. 모듈의 마이크로 프로세서(20)에서는 포트선을 통해 데이터값을 읽을 때, 점퍼의 연결 상태에 따라 1 또는 0으로 읽히게 된다. 따라서, n개의 핀을 통해서 2 sup n 개의 서로 다른 주소를 지정할 수 있게 되고, 주소 지정은 단순히 본체부에서 포트값을 읽음으로써 바로 주소를 지정할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 다섯 개의 포트선을 가지므로 주소값은 점퍼 세팅에 의해 0부터 31까지의 값을 갖게 된다.

이와 같은 종래의 기술은 간단하고 별다른 펌웨어의 동작없이 단지 포트선의 값을 읽어옴에 따라 주소지정을 할 수 있는 장점은 있지만, 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째는 모듈구조의 환자 감시장치에 있어서 모듈의 탈착은 매우 빈번하게 일어나는 경향이 있다. 모듈의 탈착이 빈번하게 일어날 경우, 탈착의 충격에 의한 과전류로 인하여 주소지정에 사용되는 포트선이 동작불능의 상태에 빠지게 되는 상황이 일어나게 된다. 따라서 이를 해결하기 위한 대책으로 충격 보호회로가 추가되어져야 한다. 그러나 이 충격 보호회로의 추가는 모듈의 크기에 영향을 미치게 된다.

둘째로는 주소지정을 위해 다섯 개의 포트선이 커넥터와 연결되어야하기 때문에 사용하는 커넥터의 핀수가 증가하게 된다. 이것은 모듈의 탈착을 원활히 하는데 방해 요인이 된다.

셋째로는 이와 같은 장치의 구성에 있어서는 누설전류에 취약하게 된다는 점이다. 환자 감시장치의 경우 직접 인체와의 연결부위가 존재하기 때문에 매우 세밀한 누설전류에 대한 대책이 필요하게 된다. 따라서 이 주소 지정방법이 누설에 대해 취약하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점들의 적어도 일부를 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 다중 모듈 환자 감시장치에서 모듈에 주소를 지정하기 위한 장치를 제공하는것을 그 목적으로 하고, 프라이머리 카드에서 새로운 모듈을 인식하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 하고, 모듈에서 주소를 획득하는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 종래의 다중모듈에서 모듈의 주소를 지정하는 방법을 설명하기 위한 장치를 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 모듈과 백플레인 보드 간의 상세한 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 다중모듈 환자 감시장치에서 모듈의 주소 지정 장치를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 다중모듈 환자 감시장치에서 모듈주소지정 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 프라이머리 카드에서 새로운 모듈을 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 모듈에서 주소획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른, 다중 모듈로 구성된 환자 감시장치에서 상기 모듈에 주소를 지정하기 위한 장치는

프라이머리로부터 새로운 주소지정 신호를 전송하기 위한 라인;

주소지정을 위한 모듈이 접속된 백플레인 보드를 선택하기 위한 백프레인 보드 선택부;

상기 백플레인 선택부에 의해 선택된 백플레인을 선택하고, 상기 라인을 통해 출력되는 주소지정 신호값을 로우 레벨로 만들어 주는 프로그램어블 로직 디바이스;

상기 프로그램어블 로직 디바이스의 출력단과 모듈의 외부 인터럽트 전송 신호 입력단을 연결시키기 위한 커넥터; 및

상기 커넥터를 통해 입력되는 외부 인터럽트 신호를 처리하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 커넥터는 각각의 모듈에 개별적으로 연결됨을 특징으로 한다.

상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른, 다중 모듈로 구성된 환자 감시장치의 프라이머리 카드에서 새로운 모듈을 인식하는 방법은

새로운 모듈을 폴링할 시간이 되었는지를 판단하는 단계;

상기 판단단계의 결과에 따라 폴링할 시간이 되면, 포트를 통해 비어 있는 주소를 출력하는 단계;

모듈로부터 메시지가 오면 이 메시지가 주소요청 메시지인가를 검사하는 단계; 및

상기 검사단계로부터 주소요청 메시지이면 현재 폴링하고 있는 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른, 다중 모듈로 구성된 환자 감시장치에서 모듈의 주소 획득하는 방법은

외부 인터럽트 신호가 발생되었는지를 검출하는 단계;

상기 검출단계로부터 외부 인터럽트 신호가 검출되면 자기 주소를 가지고 있는지를 검사하는 단계;

상기 검사결과, 자기 주소가 없으면 프라이머리에 주소 요청을 행하는 단계; 및

상기 주소요청에 따른 주소지정 메시지가 전송되면 전송된 주소를 저장하는 단계를 포함것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중 모듈 환자 감시장치에서 모듈주소지정 장치를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 그 구성은 프라이머리 카드의 마이크로프로세서(30), 생체신호를 입력하는 다수개의 모듈(32), 프라이머리 카드의 마이크로 프로세서(30)와 모듈(32)간의 상호 인터페이스 기능을 수행하는 백플레인 보드(34), 프라이머리 카드의 마이크로 프로세서(30)와 백플레인 보드(34)간의 주소지정을 위한 포트선(36)으로 이루어진다.

또한, 백플레인 보드(34)는 해당되는 백플레인 보드를 구분하기 위한 스위칭부(340), 스위칭부(340)의 결과에 의해 해당 백플레인 보드를 지정하고 프라이머리 마이크로 프로세서(30)로부터 출력되는 주소지정신호를 처리하는 프로그램어블 로직 디바이스(PLD)(350), 프로그램어블 로직 디바이스(350)와 해당되는 모듈(32)을 연결시키는 커넥터(360)로 이루어진다.

이어서, 도 3에 도시된 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

프라이머리 카드의 마이크로 프로세서(30)에서는 새로이 장착된 모듈을 인식하기 위해서 비어 있는 주소 중의 하나를 P1, P2, P3, P4 및 P5의 포트선(36)을 통하여 출력한다.

백플레인 보드(34)에서는 입력되는 주소와 스위칭부(340)의 데이터에 의해 해당되는 모듈에 연결된 커넥터(360)를 통하여 로우 데이터를 출력한다. 따라서, 커넥터(360)를 통해 새로이 장착된 모듈의 외부 인터럽트 포트로 입력된다.

도 4는 본 발명에 따른 다중 모듈 환자 감시장치에서 모듈주소지정 장치의 일실시예를 나타낸 도면으로서, 각 백 플레인 보드(42)(46)(50)는 각각 7개의 모듈(44)(48)(52)과 각각의 커넥터를 통하여 연결되고, 프라이머리 카드(40)로부터 주소지정신호를 받아 해당 모듈의 주소를 지정한다.

또한, 백플레인 보드(42)(46)(50)에는 제3도에 도시된 바와 같이 스위칭부(340), PLD(350) 및 커넥터(360)를 포함한다.

여기서 각 백플레인 보드에 있는 스위칭부는 전원전압과 접지전압을 선택함으로써, 예를 들면, 전원전압과 접지전압의 연결상태에 따라 00, 01, 10의 세가지 경우로 각 백플레인 보드를 구분하게 된다.

또한, 프라이머리 마이크로 프로세서로부터 출력되는 주소지정 신호는 이진신호의 조합에 의해 해당 커넥터에 연결된 모듈에 인터럽트 신호를 걸리게 한다.

도 5는 본 발명에 따른 프라이머리 카드에서 새로운 모듈을 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 새로운 모듈이 장착되었는지를 폴링할 시간이 되었는지를 판단한다.(500단계)

500단계의 결과에 따라 폴링할 시간이 되면, 현재 비어 있는 주소를 포트를 통해 출력한다.(510단계)

그리고 모듈로부터 메시지가 오기를 기다린다.(520단계)

만약 모듈로부터 메시지가 오지 않으면 타임아웃여부를 체크하여 타임아웃시 새 모듈을 인식하기 위한 루틴을 종료한다.(530단계)

그러나 모듈로부터 메세시가 오면 이 메시지가 어드레스 요정 메시지인가를 검사한다.(540단계)

540단계의 결과, 어드레스 요청 메시지가 아니면 새로운 모듈을 인식하기 위한 루틴을 종료한다. 그러나 어드레스 요청 메시지이면 현재 폴링하고 있는 메시지를 전송하고(550단계), 그 주소가 사용되고 있음을 마킹한다.(560단계)

도 6은 본 발명에 따른 모듈에서 주소획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 외부 인터럽트 신호가 발생되었는지를 검출한다.(600단계)

600단계의 결과, 외부 인터럽트 신호가 검출되면 이미 자기 주소를 가지고 있는지를 검사한다.(610)

610단계의 결과, 자기 주소가 있으면 외부 인터럽트 신호를 무시하고 주소획득 루틴을 종료하고, 자기 주소가 없으면 프라이머리에 주소 요청을 행한다.(620단계)

620단계의 결과, 주소지정 메시지가 전송되었는지를 검출한다.(630단계)

630단계의 결과, 주소지정 메시지가 전송되면 전송된 주소를 저장하고(640단계), 주소 획득 루틴을 종료한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프라이머리 카드로부터 각 백플레인 보드에 동일한 커넥터를 이용해 연결하고 각 백플레인 보드에서는 각 모듈에 해당되는 커넥터를 한 개씩 연결함으로써 모듈의 마이크로 프로세서 포트를 보호하기 위한 보호회로를 추가하지 않아도 되며, 모듈과 백플레인 사이의 커넥터 수를 줄임으로써 모듈의 착탈이 용이하며, 모듈의 마이크로 프로세서의 외부 인터럽트 신호라인에 연결된 핀에 대한 광커플링을 행함으로써 누설전류 발생문제를 해결하는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 다중 모듈로 구성된 환자 감시장치에서 상기 모듈에 주소를 지정하기 위한 장치에 있어서,

   프라이머리로부터 새로운 주소지정 신호를 전송하기 위한 라인;

   주소지정을 위한 모듈이 접속된 백플레인 보드를 선택하기 위한 백플레인 보드 선택부;

   상기 백플레인 선택부에 의해 선택된 백플레인을 선택하고, 상기 라인을 통해 출력되는 주소지정 신호값을 소정 레벨로 만들어 주는 프로그램어블 로직 디바이스;

   상기 프로그램어블 로직 디바이스의 출력단과 상기 레벨에 따라 지정된 모듈의 외부 인터럽트 전송 신호 입력단을 연결시키기 위한 커넥터; 및

   상기 커넥터를 통해 입력되는 외부 인터럽트 신호를 처리하는 마이크로 프로세서를 포함하는 다중 모듈 환자 감시장치에서 모듈의 주소지정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 각각의 모듈에 개별적으로 연결됨을 특징으로 하는 다중 모듈 환자 감시장치에서 모듈의 주소지정 장치.
3. 다중 모듈로 구성된 환자 감시장치에서 모듈의 주소 획득하는 방법에 있어서,

   외부 인터럽트 신호가 발생되었는지를 검출하는 단계;

   상기 검출단계로부터 외부 인터럽트 신호가 검출되면 자기 주소를 가지고 있는지를 검사하는 단계;

   상기 검사결과, 자기 주소가 없으면 프라이머리에 주소 요청을 행하는 단계; 및

   상기 주소요청에 따른 주소지정 메시지가 전송되면 전송된 주소를 저장하는 단계를 포함하는 모듈의 주소획득 방법
4. 제3항에 있어서, 상기 검사결과, 자기 주소가 있으면 외부 인터럽트 신호를 무시하고 주소획득 루틴을 종료함을 특징으로 하는 모듈의 주소획득 방법.