CN115993189A - 一种手腕测温设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体温测量技术领域，特别涉及一种手腕测温设备，包括：壳体，所述壳体一侧开口形成体温枪口；还包括红外传感器、移动机构及处理器，其中所述红外传感器用于采集覆盖区域的温度，所述移动机构用于在所述处理器的控制下带动所述红外传感器相对所述体温枪口运动，以使所述红外传感器至少采集第一覆盖区域的第一温度和第二覆盖区域的第二温度，所述处理器根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温。本发明通过不同位置的红外传感器采集被测人员手腕多个不同覆盖区域的红外辐射，通过对不同覆盖区域的红外辐射进行判断可以有效识别手腕体温是否受衣物等环境影响，进而保证了手腕测温设备的准确度。

Description

一种手腕测温设备

技术领域

本发明涉及体温测量技术领域，尤其是一种手腕测温设备。

背景技术

现在社会一般采用额温枪来检测人体温度，但在特定情况下，比如发烧时，额头需要贴冰冰贴，此时就不再适合进行额头测温。则需要采用手腕测温等方式，但是手腕测温的区域范围也有限，且手腕部位还容易有衣服袖口的干扰，导致手腕测温很难实现精准测温。

申请人在研究中发现，手腕测温很难实现精准测温的原因一方面在于由于环境湿度等原因，距离不一样，红外辐射的衰减不一样，导致红外传感器31所接收到的红外辐射量不一样；另一方面红外传感器31所接收到的红外辐射量不单纯的来源于单一物体表面比如人的手腕皮肤，还来自其他物体比如位于手腕处的衣服，这两者的红外辐射都被红外传感器31所接收，并且都被红外传感器31认为是来自手腕皮肤。而对于手腕和手腕处的衣服而言，手腕皮肤的红外辐射量大于手腕处衣服的红外辐射量，进而使得测量出的温度偏低，且该种情况所导致的温度测量偏差比第一情况由于环境衰减带来的温度测量偏差大得多。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种手腕测温设备，包括：壳体，所述壳体一侧开口形成体温枪口11；还包括设置于所述壳体内的红外传感器31、移动机构32及处理器33，其中所述红外传感器31用于采集覆盖区域的温度，所述移动机构32用于在所述处理器33的控制下带动所述红外传感器31从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置，其中第一位置为比第二位置更靠近枪口11的位置，以使所述红外传感器31至少采集红外传感器位于第一位置处时第一覆盖区域的第一温度和位于第二位置处时的第二覆盖区域的第二温度，所述处理器33还用于获取所述第一温度和所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温，其中所述第一覆盖区域是指红外传感器位于第一位置时，红外传感器能够感测到的被测物的区域范围；第二覆盖区域是指红外传感器位于第二位置时，红外传感器能够感测到的被测物的区域范围，第一覆盖区域包括所述第二覆盖区域。

进一步的，所述第一位置和所述第二位置的连线垂直于所述体温枪口11所处的平面。

进一步的，所述并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温具体为，判断所述第一温度和所述第二温度差值的绝对值是否小于预设阈值，若小于，则确定所述第一温度为被测人员手腕体温。

进一步的，所述并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温还包括，判断所述第一温度和所述第二温度差值的绝对值是否大于 所述预设阈值，若大于，则输出重新测量提示，且不输出被测人员手腕体温。

进一步的，还包括距离传感器35，所述距离传感器35用于检测当所述红外传感器31处于所述第一位置和/或第二位置时，所述红外传感器31和被测人员手腕的距离；所述处理器33还用于根据所述红外传感器31和被测人员手腕的距离对所述第一温度和/或所述第二温度进行温度补偿。

进一步的，所述处理器33还用于判断所述红外传感器31和被测人员手腕的距离是否大于预设距离，若大于，则输出距离太远提示。

进一步的，所述移动机构32包括和所述红外传感器31一体设置的磁性元件321，和所述磁性元件321相应设置的电磁元件322，通过形变带动红外传感器31运动的弹性组件323，则当所述处理器33控制所述电磁元件322通电，所述电磁元件322通过磁力吸合所述磁性元件321并压缩或拉伸所述弹性组件323，以使所述红外传感器31位于所述第二位置，当所述处理器33控制断开所述电磁元件322供电，弹性组件323复原并带动所述红外传感器31复位至所述第一位置。

优选的，所述红外传感器31具体为热电堆。

优选的，所述红外传感器31用于采集7um至15um的红外波。

测温时手腕测温设备与被测人员手腕相同的距离情况下，第一位置的红外传感器31能够接收第一覆盖区域的红外辐射，第二位置的红外传感器31能够接收第二覆盖区域的红外辐射。其中，第二覆盖区域较小故可认为只包含被测人员手腕，第一覆盖区域较大因此更可能包含不是被测人员手腕的红外辐射，但是其也会被红外传感器31接收，因此通过比较这两次测得的温度误差可以判断是否包含有非被测人员手腕的目标，本发明的有益效果体现在，根据第一覆盖区域的第一温度和第二覆盖区域的第二温度进行综合判断，进而可以有效排除衣物等对手腕测温的影响，同时，第一覆盖范围更大，因此可以获得更准确的被测人员手腕体温，进而提升手腕测温的准确性。

附图说明

图1为本发明所提供的一种手腕测温设备结构示意图。

图2为本发明所提供的一种手腕测温设备系统模块图。

图3为本发明所提供的一种手腕测温设备系统工作状态示意图。

图4为本发明所提供的一种手腕测温设备结构剖面示意图。

图5为本发明所提供的再一种手腕测温设备系统模块图。

附图标记：枪体部1、体温枪口11、手持部2、红外传感器31、移动机构32、磁性元件321、电磁元件322、弹性组件323、处理器33、显示装置34、距离传感器35。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参照图1和图2所示的一种手腕测温设备，包括壳体，壳体外轮廓优选为测温枪，测温枪包括枪体部1和手持部2，枪体部1的一侧开口形成体温枪口11，枪体部1另一侧设置有显示装置34；手腕测温设备还包括设置于所述壳体内的红外传感器31、移动机构32及处理器33，其中所述红外传感器31用于采集覆盖区域的温度，所述移动机构32用于在所述处理器33的控制下带动所述红外传感器31从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置，其中第一位置为比第二位置更靠近体温枪口（11）的位置，以使所述红外传感器31至少采集第一覆盖区域的第一温度和第二覆盖区域的第二温度。其中所述第一覆盖区域是指红外传感器位于第一位置时，其能够感测到的被测物的区域范围；第二覆盖区域是指红外传感器位于第二位置时，其能够感测到的被测物的区域范围，第一覆盖区域包括所述第二覆盖区域。所述处理器33还用于获取所述第一温度和所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温，并且将所述被测人员手腕体温发送至显示装置34，以告知使用人员。

可以理解的，在其他实施例中，处理器33还可以连接语音播报装置，或者通过蓝牙连接手机等其他设备，只要可以将最终确定的被测人员手腕体温展示给使用人员即可。

本实施例中，红外传感器31可以在第一位置和第二位置之间运动，其中第一位置为距离体温枪口11较近的位置，第二位置为距离体温枪口11较远的位置，通过移动机构32带动红外传感器31运动，在体温枪口11相对被测人员手腕不动的情况下，红外传感器31相对体温枪口11的运动会导致其通过体温枪口11的覆盖范围产生变化，选择红外传感器31距离体温枪口11最近的采集点所覆盖的范围区域为第一覆盖区域，选择红外传感器31距离体温枪口11最远的采集点所覆盖的范围区域为第二覆盖区域，其中采集点为红外传感器31采集了当前覆盖区域温度的点，可以理解的，为了保证采集的准确性，当红外传感器31在运动时不会采集相应覆盖区域的温度。

当第一覆盖区域包括且大于第二覆盖区域时，由于第二覆盖区域时红外传感器31距离被测人员手腕较远，红外传感器31指向面积在体温枪口11的限制下，覆盖面积较小且指向性较好，此时认为第二温度没有受到衣服等环境因素影响；同理，第一覆盖区域覆盖了更大的范围，因此更有可能受到包括衣物等环境影响。由于人体和衣物的红外辐射特征具有明显区别，因此，处理器33可以通过判断第一温度和第二温度的差值确定第一温度是否可能受到衣物的等环境影响，具体的，当第一温度和第二温度差值的绝对值大于预设阈值，由于第二温度默认没有受到衣服等环境影响，因此说明第一覆盖区域明显包括衣服等环境的影响。而第一温度和第二温度差值的绝对值小于预设阈值，则说明第一覆盖区域和第二覆盖区域均没有受到衣服等环境影响。此时，由于第一覆盖区域大于第二覆盖区域，因此第一覆盖区域的红外辐射被红外传感器31接收的较多，可以确定第一温度为准确的被测人员手腕体温，可以将第一温度输出给使用人员，即，判断所述第一温度和所述第二温度差值的绝对值是否小于预设阈值，若小于，则确定所述第一温度为被测人员手腕体温。

在一般状况下，在红外传感器距离手腕测温枪枪口较近的位置时，其接收到的红外辐射的面积更大，测温更为准确，但是当被测空间中融入了其他非被测物时，测温将会受到很大的影响。在本实施例中，利用了当红外传感器位于手腕测温枪较远位置处测得的温度来作为校验温度，用于校验在红外传感器距离手腕测温枪枪口较近的位置时，有没有接收到其他非被测物的红外辐射，若有，则不输出被测温度，若没有，则输出红外传感器距离手腕测温枪枪口较近的位置时测得的温度。

由于人体表面和衣服表面的红外辐射具有明显区别，采用本实施例的技术方案，根据第一覆盖区域的第一温度和第二覆盖区域的第二温度进行综合判断，进而可以有效排除衣物等对手腕测温的影响，保障了手腕测温的准确性，可以获取被测人员手腕体温的精确值。

实施例2：

在实施1的基础上，所述移动机构32具体用于在所述处理器33的控制下带动所述红外传感器31相对于所述体温枪口11位于第一位置或第二位置，其中，如图3（a）所示，当所述红外传感器31位于第一位置时采集所述第一覆盖区域（）的所述第一温度，如图3（b）所示，当所述红外传感器31位于第二位置时采集所述第二覆盖区域（）的所述第二温度，所述第一位置和所述第二位置的连线垂直于所述体温枪口11所处的平面。

当然，在其他实施例中，只需保证红外传感器31处于第一位置和第二位置时覆盖的第一覆盖区域（）包括第二覆盖区域（）即可，所述第一位置和所述第二位置的连线并非必然垂直于所述体温枪口11所处的平面。

可以理解的，体温枪口11为圆形或椭圆形，移动机构32带动红外传感器31垂直于体温枪口11运动，因此第一位置必然位于第二位置和体温枪口11之间，且第一覆盖区域（）必然包含第二覆盖区域（）。

和实施例1相同，处理器33判断所述第一温度和所述第二温度差值的绝对值是否小于预设阈值，若小于，则确定所述第一温度为被测人员手腕体温；若大于，则输出重新测量提示，且不输出被测人员手腕体温，其中输出重新测量提示，可以是在显示装置34上显示，也可以是通过语音播报装置播报，或者通过蓝牙连接手机等其他设备。

采用本实施例的技术方案，通过红外传感器31在相对于体温枪口11平面的垂直方向上的两点间移动，相对于实施例1的方案，垂直移动可以更好的提升手腕测温设备的指向性，进而更易于使用；仅在两点间移动可以有效降低系统的复杂度，提升设备的可靠性。

可以理解的，如图4所示，本实施例中所述移动机构32包括和所述红外传感器31（图4未示出）一体设置的磁性元件321，和所述磁性元件321相应设置的电磁元件322，通过形变带动红外传感器31运动的弹性组件323，则当所述处理器33控制所述电磁元件322通电，所述电磁元件322通过磁力吸合所述磁性元件321并压缩或拉伸所述弹性组件323，以使所述红外传感器31位于所述第二位置，当所述处理器33控制断开所述电磁元件322供电，弹性组件323复原并带动所述红外传感器31复位至所述第一位置。

具体的，电磁元件322可以是设置于红外传感器31电路板上的磁铁，或者红外传感器31电路板背面采用的铁质部件，即电磁元件322通过红外传感器31电路板和红外传感器31一体设置，在此不作限定；电磁元件322设置于另一电路板（图中未示出）上，在其他实施例中也可以和体温枪口11相对设置于枪体部1内侧，其中另一电路板位于第一位置和第二位置的延长线上，且位于壳体内，另一电路板可以是处理器33所在电路板。则弹性组件323分别连接两块电路板，或分别连接红外传感器31电路板和枪体部1内侧或其他支撑机构，本实施例中弹性组件323一端连接红外传感器31电路板，另一端连接壳体内的支撑机构。

需要说明的是，移动机构32除了采用本实施例的方案外，在其他实施例中，可以采用任何带动红外传感器31运动的组件或结构，如在处理器33控制下，由步进电机控制的伸缩结构等，在此不做限定。

本实施例的技术方案，移动机构32采用磁性组件及弹性组件323相配合的方式带动红外传感器31在第一位置和第二位置间运动，其结构简单，可靠性高，且定位准确。

实施例3：

在实施例1或实施例2的基础上，如图5所示，还包括距离传感器35，所述距离传感器35用于检测当所述红外传感器31处于所述第一位置和/或第二位置时，所述红外传感器31和被测人员手腕的距离；所述处理器33还用于根据所述红外传感器31和被测人员手腕的距离对所述第一温度和/或所述第二温度进行温度补偿。

可以理解的，本实施例中距离传感器35设置在红外传感器31旁，也就是可以和红外传感器31设置在同一电路板上，此时近似可以认为红外传感器31和距离传感器35距离被测人员手腕的距离相同，因此当红外传感器31进行温度测量时，处理器33还可以通过距离传感器35获得红外传感器31和被测人员手腕的距离，由于红外辐射会随距离衰减，因此可以根据红外传感器31和被测人员手腕的距离对测得的温度进行补偿，进而获得更精准的第一温度和第二温度。

采用本实施例的技术方案，可以有效抵消距离对红外测温的影响，进一步的提升红外测温的准确性，采用本实施例的技术方案，可使人体手腕体温的测量误差降至0.2℃以内。

可以理解的，距离传感器35设置在红外传感器31旁，或和红外传感器31设置在同一电路板上可以更直接的获得红外传感器31和被测人员手腕的距离。但是基于工业设计、生产等原因，由于第一位置相对于壳体和第二位置相对于壳体都是不变的，用户使用手腕测温设备时均从确定的体温枪口11进行测量，因此距离传感器35也可以相对于壳体固定的设置在任意位置并指向体温枪口11即可，处理器33根据距离传感器35和被测人员手腕的距离，计算出红外传感器31和被测人员手腕的距离，以满足不同的需求。

可以理解的，手腕测温设备通过手腕对人体温度进行测量时，当距离越远则测量结果越不可靠，且不可避免的受到环境影响。因此，所述处理器33还用于判断所述红外传感器31和被测人员手腕的距离是否大于预设距离，若大于，则不输出被测温度值。

本实施例中，预设距离可以设定为20CM，即，处理器33根据距离传感器35和被测人员手腕的距离，确定红外传感器31和被测人员手腕的距离大于20CM时通过显示装置34告知使用人员距离过远，其不输出被测温度值，让使用人员调整后再次测量。即使具有温度补偿的功能，但是为了保证获取被测人员手腕体温的准确性，在其他实施例中预设距离可以为10CM。可以理解的，在其他实施例中，处理器33还可以连接语音播报装置，或者通过蓝牙连接手机等其他设备，只要可以将距离太远提示展示给使用人员即可。

现有技术中，无论是额头测温枪还是手腕测温枪，在进行温度测量时无论多远，测出的温度值是多少，都会输出被测温度值，但是，当距离太远时，大概率会有除了被测物外的物体表面发射的红外线进入红外传感器，造成测量误差，给人错误引导，因此，在这种情况下，直接不输出被测温度，提示距离太远，让人重新测量更优。

本实施例中红外传感器31具体采用热电堆，其主要获取波长为7um至15um的红外辐射，以确定被测物体的温度。热电堆可直接感应红外热辐射，把热量转换为电信号，其集成度高，测量准确。

采用本实施例的技术方案，通过热电堆的红外传感器31和距离传感器35的配合，可以保证手腕测温设备工作于最佳距离，同时根据距离对红外传感器31测得的温度进行补偿，进而提升了测量的精准度。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“坚直”“水平”“中心”“顶”“底”“顶部”“底部”“内”“外”“内侧”“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。

在本发明的实施例的描述中，术语“第一”“第二”“第三”“第四”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”“第三”“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“~”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。A~B''表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种手腕测温设备，其特征在于，包括：壳体，所述壳体一侧开口形成体温枪口（11）；还包括设置于所述壳体内的红外传感器（31）、移动机构（32）及处理器（33），其中所述红外传感器（31）用于采集覆盖区域的温度，所述移动机构（32）用于在所述处理器（33）的控制下带动所述红外传感器（31）从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置，其中第一位置为比第二位置更靠近体温枪口（11）的位置，以使所述红外传感器（31）至少采集第一覆盖区域的第一温度和第二覆盖区域的第二温度，所述处理器（33）还用于获取所述第一温度和所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温，其中所述第一覆盖区域是指红外传感器位于第一位置时，红外传感器能够感测到的被测物的区域范围；第二覆盖区域是指红外传感器位于第二位置时，红外传感器能够感测到的被测物的区域范围，第一覆盖区域包括所述第二覆盖区域。

2.根据权利要求1所述的手腕测温设备，其特征在于：所述第一位置和所述第二位置的连线垂直于所述体温枪口（11）所处的平面。

3.根据权利要求1所述的手腕测温设备，其特征在于：

所述并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温具体为，判断所述第一温度和所述第二温度差值的绝对值是否小于预设阈值，若小于，则确定所述第一温度为被测人员手腕体温。

4.根据权利要求3所述的手腕测温设备，其特征在于：所述并根据所述第一温度和所述第二温度确定被测人员手腕体温还包括，判断所述第一温度和所述第二温度差值的绝对值是否大于所述预设阈值，若大于，则输出重新测量提示，且不输出被测人员手腕体温。

5.根据权利要求1至4任一项所述的手腕测温设备，其特征在于：还包括距离传感器（35），所述距离传感器（35）用于检测当所述红外传感器（31）处于所述第一位置和/或第二位置时，所述红外传感器（31）和被测人员手腕的距离；所述处理器（33）还用于根据所述红外传感器（31）和被测人员手腕的距离对所述第一温度和/或所述第二温度进行温度补偿。

6.根据权利要求5所述的手腕测温设备，其特征在于：所述处理器（33）还用于判断所述红外传感器（31）和被测人员手腕的距离是否大于预设距离，若大于，则不输出被测人员手腕体温。

7.根据权利要求1至4任一项所述的手腕测温设备，其特征在于：所述移动机构（32）包括和所述红外传感器（31）一体设置的磁性元件（321），和所述磁性元件（321）相应设置的电磁元件（322），通过形变带动红外传感器（31）运动的弹性组件（323），则当所述处理器（33）控制所述电磁元件（322）通电，所述电磁元件（322）通过磁力吸合所述磁性元件（321）并压缩或拉伸所述弹性组件（323），以使所述红外传感器（31）位于所述第二位置，当所述处理器（33）控制断开所述电磁元件（322）供电，弹性组件（323）复原并带动所述红外传感器（31）复位至所述第一位置。

8.根据权利要求1至4任一项所述的手腕测温设备，其特征在于：所述红外传感器（31）具体为热电堆。

9.根据权利要求1至4任一项所述的手腕测温设备，其特征在于：所述红外传感器（31）用于采集7um至15um的红外波。

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