KR100955559B1 - Device for monitoring a body temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체온 감시 장치에 관한 것으로, 사용자의 신체에 접촉하여 온도 변화를 감지하는 온도센서와, 상기 감지된 온도 변화에 따라 체온을 측정하고, 상기 측정된 체온과 미리 설정된 체온을 비교하여 그 결과에 따라 경보를 발생하는 체온측정모듈과, 상기 체온측정모듈이 결합됨과 아울러 사용자의 신체 일부분에 착탈가능하게 결합되며, 상기 온도센서가 사용자의 신체와 접촉되도록 일정 영역에 배치된 체결부재를 포함함으로써, 크기가 작고 정확한 온도측정이 가능하며, 사용자의 신체에 장착이 용이하고, 사용자가 활동하는 중에도 온도센서가 사용자의 신체에 용이하게 밀착될 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a body temperature monitoring apparatus, comprising: a temperature sensor detecting a temperature change in contact with a user's body, a body temperature measured according to the sensed temperature change, and comparing the measured body temperature with a preset body temperature as a result In accordance with the body temperature measurement module for generating an alarm, the body temperature measurement module is coupled to and detachably coupled to the user's body portion, by including a fastening member disposed in a predetermined area so that the temperature sensor is in contact with the user's body Small size, accurate temperature measurement is possible, easy to install on the user's body, the temperature sensor can be easily in close contact with the user's body even while the user is active.
온도센서, 알람, 온도 측정, 체온 감시 Temperature sensor, alarm, temperature measurement, body temperature monitoring
Description
본 발명은 체온 감시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 신체 일부분에 용이하게 착탈가능하며, 체온측정모듈과 경보발생부가 일체화된 체온 감시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature monitoring apparatus, and more particularly, to a body temperature monitoring apparatus which is easily detachable to a part of a user's body and is integrated with a temperature measuring module and an alarm generating unit.
일반적으로, 온도계는 실생활에서 다양한 용도로 사용되고 있는데, 현재 사용되고 있는 온도계를 측정원리에 따라 분류하면 다음과 같다.In general, thermometers are used for various purposes in real life, and the current thermometers are classified according to the measuring principle as follows.
먼저, 열팽창을 이용한 온도계가 있는데, 여기에는 기체온도계, 액체온도계, 바이메탈온도계 등이 있다.First, there is a thermometer using thermal expansion, which includes a gas thermometer, a liquid thermometer, a bimetal thermometer.
이 중, 액체온도계는 수은이나 등유를 사용하여 온도를 표시하는데, 예전에는 액주(液柱)가 붉은 온도계의 대부분은 알코올(빨간 물감을 들인 알코올)을 사용하였으나, 액주의 상부 공간에 응축이 일어나기 쉬워 지시에 오차가 생길 수 있기 때문에 약 30년 전부터 등유를 사용하게 되었는데, 그 종류로는 가정용 한란계 및 체온계가 있다.Among them, the liquid thermometer displays the temperature using mercury or kerosene. In the past, most of the thermometers with red liquid liquor used alcohol (alcohol with red paint), but condensation occurred in the upper space of the liquid liquor. Kerosene has been used for about 30 years since it could easily cause errors in the indications, such as household thermometers and thermometers.
또한, 바이메탈온도계는 팽창계수가 서로 다른 2종류의 금속판, 즉, 구리와 니켈의 박판 2장을 밀착시킨 바이메탈을 사용하는데, 이러한 바이메탈온도계에서는 구리의 팽창계수가 니켈보다 크기 때문에 고온에서는 바이메탈이 니켈판 쪽으로 구부러지고 저온에서는 구리판 쪽으로 구부러지는 원리를 이용하여 온도를 표시한다.In addition, the bimetal thermometer uses a bimetal in which two sheets of metal having different expansion coefficients, that is, two sheets of copper and nickel are in close contact. In such a bimetal thermometer, the bimetal is nickel at a high temperature because the expansion coefficient of copper is larger than that of nickel. The temperature is displayed using the principle of bending towards the plate and at low temperatures towards the copper plate.
다음으로, 전기저항의 온도변화를 이용한 열저항성 온도계가 있는데, 여기에는 저항온도계, 열전쌍온도계가 있다.Next, there is a thermal resistance thermometer using a temperature change of the electrical resistance, which includes a resistance thermometer, a thermocouple thermometer.
이 중, 저항온도계는 금속 또는 반도체의 전기저항값이 온도의존성을 가진다는 점을 이용한 온도계이다.Among them, the resistance thermometer is a thermometer using the fact that the electrical resistance value of the metal or semiconductor has temperature dependency.
또한, 열전쌍온도계는 2종류의 서로 다른 금속 또는 합금철사 양끝을 접촉시켜 전기가 흐르는 루프모양 회로를 만든 후, 이렇게 접촉시킨 양끝에 온도차가 주어지면 그 양끝에 열기전력(熱起電力)이 발생해서 전류가 흐르게 되는데, 이것을 펠티에효과(열전기효과)라고 하며, 이를 응용한 온도계가 열전쌍온도계이다.In addition, thermocouple thermometers make loop-shaped circuits through which two ends of different metals or alloy wires are in contact with each other, and if a temperature difference is given to the two ends, the thermoelectric power is generated at both ends. An electric current flows, which is called the Peltier effect (thermoelectric effect), and a thermocouple thermometer is applied.
이는, 발생한 열기전력의 측정을 전위차계 또는 내부저항이 큰 밀리볼트계로 하며, 온도-열기전력 보정에서 온도계측에 가장 널리 이용되고 있다. 그 이유는 감습부(感濕部)인 금속접합부 부피가 대단히 작으므로 열용량에 따른 오차가 적으며 열에 대한 응답성이 뛰어나기 때문이다. 이때, 이용되는 열전쌍으로서는 백금선, 백금로듐합금선, 구리선 또는 콘스탄탄선 등이 있다.This is used as a potentiometer or a millivolt system with large internal resistance to measure the generated thermoelectric power, and is most widely used on the thermometer side in temperature-thermal electromotive force correction. The reason for this is that the volume of the metal joint, which is a moisture sensitive part, is very small, so that the error according to the heat capacity is small and the response to heat is excellent. At this time, the thermocouple used includes a platinum wire, a platinum rhodium alloy wire, a copper wire or a constantan wire.
그리고, 빛에 따른 색온도계가 있는데, 여기에는, 광고온계(optical pyrometer) 또는 광학온도계, 복사고온계 등이 있다.In addition, there is a color thermometer according to light, which includes an optical pyrometer, an optical thermometer, a radiation thermometer, and the like.
이 중, 광고온계는 피측정체의 색온도를 표준색온도와 비교측정함으로써 구 하는 방법으로 약 700∼2500℃ 까지 측정할 수 있다.Among these, the advertisement thermometer can measure up to about 700 to 2500 ° C. by measuring the color temperature of the subject under test by comparing it with the standard color temperature.
또한, 복사고온계는 피측정체로부터 복사되는 열에너지를 렌즈 또는 오목거울로 집광하고 초점에 서미스터(주위온도에 민감한 저항기)를 놓아 서미스터의 온도상승에 따른 저항값의 변화를 기준으로 하여 온도를 측정한다.In addition, the pyrometer collects the heat energy radiated from the object under a lens or concave mirror and places a thermistor (a resistor sensitive to the ambient temperature) at the focal point and measures the temperature based on the change in resistance value according to the temperature rise of the thermistor. .
이때, 복사고온계의 한 종류로는 적외선에 대한 반도체감온소자를 사용한 서모그래피용 온도계가 있는데, 이는 인공위성에서 지구의 표면온도 분포를 조사하거나, 인체의 피부온도 분포 등을 조사하는데 이용된다.At this time, one type of thermopyrometer is a thermography thermometer using a semiconductor thermosensitive element for infrared rays, which is used to investigate the surface temperature distribution of the earth or the skin temperature distribution of the human body in the satellite.
이와 같이, 온도계는 그 측정 원리에 따라 다양한 종류들이 있는데, 그 중에서도 특히, 열저항성 온도 측정법은 도체에 있어서 전기저항이 온도의 변화에 따라 변한다는 점을 이용한 것으로서, 단위 온도 변화에 따른 저항 변동율을 안다면 변동되는 저항치 만으로 해당 온도를 측정할 수 있다는 점을 이용한 것이다.As described above, there are various kinds of thermometers according to the measuring principle. Among them, the thermal resistance temperature measuring method uses the fact that the electrical resistance of the conductor changes with the change of temperature. If you know, you can measure the temperature with only the resistance that changes.
여기서 단위온도에 대한 저항 변동율은 온도계수(Temperature Coefficient of Resistance; TCR)라고 하며, 온도 증가 시 저항치가 증가하면 정의 온도계수라 하고, 저항치가 감소하면 부의 온도계수라고 한다.Here, the resistance variation rate with respect to the unit temperature is called the Temperature Coefficient of Resistance (TCR), and when the resistance increases with increasing temperature, it is called a positive temperature coefficient, and when the resistance decreases, it is called a negative temperature coefficient.
이때, 온도측정에 주로 사용되는 금속 재질은 정의 온도계수를 갖고 있는 금속 재질로써 백금, 니켈 또는 동 등이 주로 이용되며, 재질이 순수한 것일수록 온도계수는 커지고 그 값도 일정해진다.In this case, a metal material mainly used for temperature measurement is a metal material having a positive temperature coefficient, and platinum, nickel, or copper is mainly used. As the material is pure, the temperature coefficient becomes larger and its value becomes constant.
결과적으로, 모든 금속의 저항값은 온도 의존성을 가지며 저항값의 변화는 출력 전압의 변화를 가져와 그에 따른 온도 측정이 가능하게 되는데, 이러한 특징을 이용하여 열저항성 온도계가 만들어지게 되었으며, 근래에는 이러한 열저항성 온도계를 통해 신체 온도를 자동으로 측정하여 신체의 이상 여부를 알려줄 수 있는 체온 감시 장치가 제시되고 있다.As a result, the resistance value of all metals is temperature dependent, and the change in resistance value results in a change in output voltage, and thus temperature measurement is possible. This feature has led to the creation of a heat resistant thermometer. Body temperature monitoring devices have been proposed that can automatically measure the temperature of the body through a resistance thermometer and indicate whether the body is abnormal.
하지만, 종래의 열저항성 온도계는 온도를 측정하여 표시할 때, 저항치 변화에 따른 출력 전압의 신호 변화가 미미하여 오차 발생률이 매우 높다는 문제점이 있을 뿐만 아니라 ADC 변환에 앞서 DC 옵셋 제거를 위한 저잡음 회로 및 고성능 증폭기를 요구하는 등의 문제점이 있다.However, the conventional thermal resistance thermometer has a problem that the error rate is very high because the signal change of the output voltage due to the change in resistance value is small when the temperature is measured and displayed, as well as a low noise circuit and high performance for removing the DC offset prior to the ADC conversion. There is a problem such as requiring an amplifier.
이에 따라, 최근에는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 ADC 회로를 사용하지 않으면서 측정 온도를 디지털로 표시 할 수 있고, 기존 방식에 비해 전력 소모를 감소시킬 수 있는 디지털 온도 센서를 이용한 디지털 온도 측정기가 개발되었다.Accordingly, in order to solve this problem, a digital temperature measuring device using a digital temperature sensor has been developed that can display the measured temperature digitally without using an ADC circuit and can reduce power consumption compared to the conventional method. It became.
하지만, 종래의 체온 감시 장치는 대부분 온도센서에 의해 체온을 측정하는 측정부, 그 결과를 변조하는 변조부, 무선으로 송신하는 송신부, 이를 다시 복조하는 복조부 및 정보를 표시하는 디스플레이부로 구성되어 있어 부피가 크고 제작과 구매에 비용부담이 커서 실용화되기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional body temperature monitoring apparatus is mostly composed of a measuring unit for measuring the body temperature by a temperature sensor, a modulator for modulating the result, a transmitter for transmitting wirelessly, a demodulator for demodulating it again, and a display unit for displaying information. There is a problem in that it is difficult to be commercialized because the bulky, large cost burden in the production and purchase.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 체온측정모듈과 경보발생부를 일체화하여 종래의 열저항성 온도계에 비해 정확한 온도측정이 가능하고, 전력 소모가 적으며, 크기가 작은 체온 감시 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to integrate the body temperature measurement module and the alarm generating unit to measure the temperature accurately compared to the conventional thermal resistance thermometer, less power consumption, size It is to provide a small temperature monitoring device.
본 발명의 다른 목적은, 사용자의 신체에 장착이 용이하며, 사용자가 활동하는 중에도 온도센서가 사용자의 신체에 용이하게 밀착될 수 있는 체온 감시 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a body temperature monitoring device that can be easily mounted on the user's body, the temperature sensor can be easily in close contact with the user's body even while the user is active.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 사용자의 신체에 접촉하여 온도 변화를 감지하는 온도센서; 상기 감지된 온도 변화에 따라 체온을 측정하고, 상기 측정된 체온과 미리 설정된 체온을 비교하여 그 결과에 따라 경보를 발생하는 체온측정모듈; 및 상기 체온측정모듈이 결합됨과 아울러 사용자의 신체 일부분에 착탈이 가능하게 결합되며, 상기 온도센서가 사용자의 신체와 접촉되도록 일정 영역에 배치된 체결부재를 포함하는 체온 감시 장치를 제공하는 것이다.One aspect of the present invention to achieve the above object, a temperature sensor for detecting a temperature change in contact with the user's body; A body temperature measuring module for measuring a body temperature according to the sensed temperature change, comparing the measured body temperature with a preset body temperature, and generating an alarm according to the result; And it is coupled to the body temperature measurement module and is detachably coupled to a portion of the user's body, it is to provide a body temperature monitoring device including a fastening member disposed in a predetermined area so that the temperature sensor is in contact with the user's body.
여기서, 상기 체온측정모듈은, 적어도 하나의 저항 요소로 형성된 기준신호발생부; 서로 병렬 연결된 복수의 이산저항요소들로 형성된 온도센싱부; 상기 복수의 이산저항요소들이 상기 기준신호발생부의 기준 저항 요소와 함께 순차적으로 전원 접압을 분배하도록 멀티플렉싱하는 멀티플렉서; 상기 기준신호발생부의 기준 저항 요소와 상기 멀티플렉서에 의해 선택된 이산 저항 요소에 의해 분배된 각 전압을 비교하는 비교부; 상기 멀티플렉서의 순차적인 스위칭을 카운트하는 카운터; 상기 각 이산저항요소들에 대해 측정 온도 범위 내의 분해능에 따른 이산저항요소별 온도변환 정보가 기록된 메모리; 상기 비교부 출력이 변화하는 시점의 상기 카운터 계수값에 따른 이산 저항 요소에 대응하는 체온 정보를 상기 메모리로부터 획득한 후, 미리 설정된 체온 정보와 비교하여 그 결과에 따라 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부의 제어신호에 따라 경보를 발생하는 경보발생부;를 포함하는 것이 바람직하다.The body temperature measuring module may include a reference signal generator formed of at least one resistance element; A temperature sensing unit formed of a plurality of discrete resistance elements connected in parallel to each other; A multiplexer for multiplexing the plurality of discrete resistance elements so as to distribute a power supply voltage sequentially with the reference resistance element of the reference signal generator; A comparison unit comparing the reference resistance element of the reference signal generator with each voltage distributed by the discrete resistance element selected by the multiplexer; A counter for counting sequential switching of the multiplexer; A memory in which temperature conversion information for each discrete resistance element is recorded according to a resolution within a measurement temperature range for each of the discrete resistance elements; A control unit which obtains body temperature information corresponding to the discrete resistance element according to the counter coefficient value at the time when the output of the comparator changes from the memory, and compares it with preset body temperature information and outputs a control signal according to the result; Preferably, the alarm generating unit for generating an alarm in accordance with the control signal of the control unit.
바람직하게는, 상기 체온측정모듈은 미리 설정된 체온을 사용자에 의해 변경 가능하도록 설정키가 더 구비될 수 있다.Preferably, the body temperature measurement module may be further provided with a setting key to enable the user to change the preset body temperature.
바람직하게는, 상기 체온측정모듈은 측정된 체온을 디지털 형태로 표시하기 위한 디스플레이부가 더 구비될 수 있다.Preferably, the body temperature measurement module may further include a display unit for displaying the measured body temperature in a digital form.
바람직하게는, 상기 제어부는 측정된 체온이 미리 설정된 체온 보다 높을 경우 제어신호를 출력할 수 있다.Preferably, the control unit may output a control signal when the measured body temperature is higher than the preset body temperature.
바람직하게는, 상기 경보발생부는 시각적 또는 청각적으로 경보를 발생시킬 수 있다.Preferably, the alarm generating unit may generate an alarm visually or audibly.
바람직하게는, 상기 체결부재는 벨트 또는 탄성을 갖는 밴드의 형태로 하여 사용자의 신체 일부분에 장착될 수 있다.Preferably, the fastening member may be mounted to a part of the user's body in the form of a belt or elastic band.
바람직하게는, 상기 체결부재의 양 끝단에 암수의 벨크로 테이프가 구비될 수 있다.Preferably, male and female Velcro tapes may be provided at both ends of the fastening member.
바람직하게는, 상기 체결부재는 목걸이, 팔찌, 발찌 또는 복대 중 어느 하나의 형태로 이루어질 수 있다.Preferably, the fastening member may be in the form of any one of a necklace, bracelet, anklets or bags.
바람직하게는, 상기 온도센서는 상기 체결부재의 적어도 하나의 면에 길이 방향을 따라 연속하여 배치될 수 있다.Preferably, the temperature sensor may be continuously disposed along at least one surface of the fastening member along the length direction.
바람직하게는, 상기 온도센서는 상기 체결부재의 길이 방향을 따라 연속하여 나선형으로 감겨진 형태로 배치될 수 있다.Preferably, the temperature sensor may be disposed in the form of a spiral wound continuously in the longitudinal direction of the fastening member.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 체온 감시 장치에 따르면, 체온측정모듈과 경보발생부를 일체화함에 따라 정확한 온도 측정이 가능하고, 전력 소모가 작으며, 체온 감시 장치의 크기를 소형화 할 수 있는 이점이 있다.According to the body temperature monitoring apparatus of the present invention as described above, by integrating the body temperature measurement module and the alarm generating unit, accurate temperature measurement is possible, power consumption is small, and the size of the body temperature monitoring apparatus has an advantage of miniaturization. .
또한 본 발명에 따르면, 사용자의 신체에 장착이 용이하고, 사용자가 활동하는 중에도 온도센서가 사용자의 신체에 용이하게 밀착될 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, it is easy to mount on the user's body, there is an advantage that the temperature sensor can be easily in close contact with the user's body even while the user is active.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체온 감시 장치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 체온측정모듈을 설명하기 위한 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 체온측정모듈의 기준신호발생부 및 온도센싱부의 구성을 구체적으로 나타내기 위한 회로도이다.1 is a perspective view for explaining a body temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram illustrating a temperature measuring module applied to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 specifically illustrates the configuration of a reference signal generator and a temperature sensing unit of the temperature measuring module applied to an embodiment of the present invention. It is a circuit diagram for showing.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체온 감시 장치는 크게, 온도센서(100), 체온측정모듈(200) 및 체결부재(300)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, a body temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 온도센서(100)는 체온측정모듈(200)과 결합되어 사용자 예컨대, 자신의 건강상태를 스스로 표현하기 어려운 영아, 유아 또는 노약자 등의 신체에 밀착되어 체온 변화를 감지한다.Here, the
이러한 온도센서(100)는 체결부재(300)가 사용자의 신체에 장착됨과 함께 사용자의 신체에 밀착될 수 있도록 체결부재(300)의 일정 영역에 배치됨이 바람직하다.The
체온측정모듈(200)은 온도센서(100)에 의해 감지된 체온 변화에 따라 체온을 측정하며, 측정된 체온과 미리 설정된 체온을 비교하여 그 결과에 따라 경보를 발 생시키는 기능을 수행한다.The body
이러한 체온측정모듈(200)은 전체적인 몸체를 이루는 본체부(205)와, 본체부(205)의 내/외부에 장착되는 기준신호발생부(210), 온도센싱부(215), 멀티플렉서(220), 비교부(225), 카운터(230), 메모리(235), 경보발생부(240), 디스플레이부(245) 및 제어부(250)를 포함하여 이루어진다.The body
여기서, 기준신호발생부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전원 전압을 분압하는 제1 및 제2 기준저항 요소들(Rref1 및 Rref2)과 두 기준저항요소들과 같은 저항값을 가지며 병렬 연결된 제3 기준저항요소(Rref3)를 포함한다. 이러한 기준저항요소들은 측정 온도 범위의 중간 온도인 Tc 즉, (Tmax + Tmin)/2에서 온도센싱부(215)에 형성된 R1 내지 RN에 해당하는 전체 이산저항요소들 중 중앙 저항 요소의 저항값에 해당하는 저항값을 갖는다.Here, as shown in FIG. 3, the
또한, 상기 기준저항요소들은 이산저항요소들과 동일 재료로 제작되고 써말 실드(Thermal shield)를 형성하여 외부 온도의 변화에 따른 기준저항요소의 저항값의 변화를 최소화하여 본 발명에 의한 온도 측정이 가능하도록 할 수 있으며, 써말 실드를 형성하지 않고 이산저항요소들에 비해 저항 온도 계수(Temperature Coefficient of Resistance; TCR)가 매우 작은 재료로 제작되어 온도에 따른 기준저항요소의 저항값의 변화가 최소가 되도록 하는 것도 가능하다.In addition, the reference resistance elements are made of the same material as the discrete resistance elements and form a thermal shield to minimize the change in the resistance value of the reference resistance element according to the change of the external temperature, thereby reducing the temperature measurement according to the present invention. It is possible to make it possible, and it is made of a material whose resistance coefficient of resistance (TCR) is very small compared to the discrete resistance elements without forming a thermal shield. It is also possible to.
온도센싱부(215)는 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 병렬 연결된 복수의 이산저항요소들(R1 내지 RN)로 형성된다. 이산저항요소들은 각각 기준신호발생부(210)의 제3 기준저항요소와 직렬연결이 되도록 형성되는데, 이산저항요소들은 외부의 온도 변화에 따라 그 저항값의 변화량이 크도록 가급적 저항 온도 계수(TCR)가 큰 재료로 제작된다. 이때, 이산저항요소들의 개수 N은 측정 온도 범위와 분해능에 따라 결정된다.As illustrated in FIG. 3, the
멀티플렉서(220)는 복수의 이산저항요소들의 일단을 멀티플렉싱하는 것에 의해 기준신호발생부(210)의 제3 기준 저항 요소과 함께 순차적으로 전원전압(VDD)을 전압 분배시킨다.The
즉, 온도 변화에 따른 멀티플렉서(220)의 이산저항요소들에 대한 순차적인 멀티플렉싱에 따라 제3 기준저항요소와 각 이산저항요소들이 순차적으로 폐회로를 구성하게 되는데, 이러한 폐회로는 제3 기준저항요소와 이산저항요소에 의해 전원 전압의 전압 분배를 수행한다.That is, according to the sequential multiplexing of the discrete resistance elements of the
비교부(225)는 멀티플렉서(220)에서 분배된 전압을 통하여, 측정 온도 범위 내의 임의의 온도에서 온도 변화에 영향을 받지 않거나 둔감한 기준신호발생부(210)의 제1 및 제2 기준저항 요소들에 의한 기준 전압과 기준신호발생부(210)의 제3 기준저항과 온도 변화에 민감한 이산저항요소에 의한 센싱 전압을 순차적으로 비교한다.The
순차적인 비교 결과, 기준 전압보다 이산저항요소의 저항값에 따른 전압이 더 커지는 경우, 이산저항요소들의 배치 순서와 비교부(225)의 작동방식에 따라 그 출력 신호는 저수준에서 고수준으로 또는 고수준에서 저수준으로 천이된다.As a result of the sequential comparison, when the voltage according to the resistance value of the discrete resistance element becomes larger than the reference voltage, the output signal is from low level to high level or high level according to the arrangement order of the discrete resistance elements and the operation method of the comparing
카운터(230)는 이산 저항 요소들에 대한 멀티플렉서(220)의 순차적인 스위칭을 카운트한다. 이때, 카운트 정보는 비교부(225)의 신호 천이 시점에 따른 이산저항요소들의 순번에 대한 정보를 제공하게 되며, 결과적으로 순번 정보는 비교부(225)의 출력 천이 시점에 따른 이산저항요소의 온도변환 정보를 제공하는 것과 같은 역할을 하게 된다. 그리고, 이 온도변환 정보에 따라 메모리(235)에 미리 저장된 각 이산저항요소들에 대응하는 온도 정보를 제공할 수 있게 되는 것이다.The
메모리(235)는 측정 온도 범위 내의 분해능에 따른 각 이산저항요소별 온도변환 정보가 기록된다.The
경보발생부(240)는 제어부(250)의 제어신호에 따라 경보를 발생시키는 기능을 수행한다.The
즉, 제어부(250)를 통하여 획득된 사용자의 체온을 미리 설정된 사용자의 정상 체온에 대한 정보인 기준 온도와 비교하여, 그 비교 결과에 차이가 발생하는 경우 예컨대, 제어부(250)를 통하여 획득된 체온이 기준 온도 보다 높을 경우에 소정의 제어신호를 경보발생부(240)로 출력하여 경보를 발생시키는 것이다.That is, when the user's body temperature obtained through the
이러한 경보를 통하여 사용자는 자신의 신체 이상 여부를 외부에 쉽게 알릴 수 있게 된다. 이때, 경보발생부(240)는 예컨대, 스피커 등을 통한 청각적인 경보 또는 램프 등을 통한 시각적인 경보 등 다양한 형태의 경보를 발생시키는 것이 가능하다.Through this alert, the user can easily inform the outside of his or her physical condition. In this case, the
디스플레이부(245)는 제어부(250)로부터 출력된 소정의 제어신호에 따라 디지털 온도를 외부에 표시하는 기능을 수행한다.The
제어부(250)는 비교부(225)의 출력 레벨 천이 시점의 카운트 정보를 전달받 아 카운트 정보에 따른 이산저항요소의 순번 정보로부터 온도변환 정보에 따른 온도 정보를 획득하게 된다.The
즉, 저항값들을 달리한 이산저항요소들 중 측정 온도 범위 내의 특정 온도 T℃에서 기준저항값과 동일한 저항값을 갖는 이산저항값을 갖는 이산저항요소가 존재하며, 또한 이 때 온도가 ΔT만큼 증가한다면 각 이산저항요소들은 그 저항값들이 증가하여 앞선 온도 T℃에서 기준 저항값과 동일한 저항값을 갖는 이산저항요소에 이웃한 이산저항요소의 저항값이 기준 저항값과 동일하게 되는 것으로부터 이산저항요소들의 저항값들의 변화를 통한 온도 변화를 측정할 수 있는 것이다.That is, among the discrete resistance elements having different resistance values, there is a discrete resistance element having a discrete resistance value having the same resistance value as the reference resistance value at a specific temperature T ° C within the measurement temperature range, and at this time, the temperature increases by ΔT. If so, each of the discrete resistance elements is increased in resistance so that the resistance value of the discrete resistance element adjacent to the discrete resistance element having the same resistance value as the reference resistance value at the preceding temperature T ° C is equal to the reference resistance value. The temperature change can be measured by changing the resistance values of the elements.
다시 말하면, 측정 온도 범위 내에서의 이산저항요소들 중 첫 번째 저항 요소에 해당하는 온도변환 정보로부터 최소 온도를 알 수 있으며, 온도 상승 시 비교부(225)에서 최초로 레벨을 변화시키는 순번의 이산저항요소에 대응하는 온도 변환정보를 메모리(235)에서 탐색하여 해당 온도를 측정할 수 있게 되는 것이다.In other words, the minimum temperature can be known from the temperature conversion information corresponding to the first resistance element among the discrete resistance elements within the measured temperature range, and when the temperature rises, the discrete resistance in the order of changing the level for the first time by the
이에 따라, 제어부(250)는 메모리(235)로부터 획득한 온도 정보를 제공받아 디스플레이부(245)를 통하여 외부에 표시하도록 제어하며, 미리 설정된 체온 정보와 비교하여 그 결과에 따라 경보발생부(240)로 제어신호를 출력하여 경보를 발생시킨다.Accordingly, the
추가적으로, 본체부(205)에는 설정키(255)가 더 포함될 수 있는데, 사용자는 설정키(255)를 통하여 사용자에 대한 기준 온도를 임의로 변경하는 것이 가능하다. 예컨대, 사용자의 실제 체온이 기준 온도보다 낮을 경우, 기준 온도와의 차이가 어느 정도인지를 확인하여 설정키(255)를 통해 기준 온도를 그 만큼 낮게 설정하는 것이 가능하다.In addition, the
그리고, 체결부재(300)는 일정 영역에 체온측정모듈(200)의 본체부(205)가 결합되며, 사용자의 신체 일부분에 용이하게 착용될 수 있는 형태를 갖는다.And, the
즉, 체온측정모듈(200)의 본체부(205)는 체결부재(300)의 일정 영역에 고정되거나, 이동이 가능한 상태로 결합이 되며, 체결부재(300)의 형태는 사용자의 신체 일부분 예컨대, 목, 손목, 발목 또는 허리 등에 용이하게 착용될 수 있는 형태로써, 예컨대, 벨트 또는 탄성복원력을 갖는 합성수지를 이용한 밴드 등의 형태로 제작되는 것이 가능하며, 이외에도 사용자의 신체 일부분에 착용될 수 있는 한 다양한 형태로 제작되는 것이 가능하다.That is, the
또한, 체결부재(300)의 양 끝단에는 예컨대, 암/수의 벨크로 테이프 등이 형성되어 사용자가 용이하게 착탈할 수 있도록 하는 것도 가능하다.In addition, both ends of the
한편, 체결부재(300)가 예컨대, 밸트 또는 밴드 등의 형태를 가질 경우에는, 온도센서(100)가 체결부재(300)의 양쪽 면에 길이 방향으로 배치되거나, 또는 나선형으로 감겨진 형태로 배치되어 사용자의 신체에 보다 용이하게 밀착될 수 있다. On the other hand, when the
예컨대, 사용자가 수면 중일 경우, 몸을 움직임에 따라 체결부재(300)가 꼬이거나 일정 부분이 신체와 이격되는 등의 유동이 발생하더라도 온도센서(100)의 어느 한 부분은 사용자의 신체와 밀착되도록 하는 것이 가능하다.For example, when the user is sleeping, any part of the
물론, 이러한 형태 이외에도 온도 센서(100)는 사용자의 신체에 용이하게 밀착될 수 있다면, 보다 다양한 형태로 채결부재(300) 상에 배치되는 것이 가능하다.Of course, in addition to this form, if the
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 체온 감시 장치는 예컨대, 자신의 건강 이상을 스스로 표현할 수 없는 영아와 유아의 건강관리와, 아이의 부모가 다음날 정상적인 사회활동을 할 수 있도록 도와줄 수 있다.As described above, the apparatus for monitoring the temperature according to an embodiment of the present invention may help the health management of infants and young children who cannot express their own health abnormalities and the normal social activities of the children the next day. .
예컨대, 아이가 감기에 걸려 체온이 급격히 상승하는 것은 경험상 깊은 밤에 발생하는 경우가 많은데 옆방에서 잠을 자는 아이의 상태에 대하여 면밀하게 주의를 기울이지 않으면 깊은 밤에 아이의 체온이 급격히 상승하는 것을 알아차리기가 쉽지 않다. 또한, 심하게는 아이의 체온이 급등한 것을 부모가 너무 늦게 알게 되어 아이의 몸에 중대한 후유증이 발생할 수도 있다.For example, a sudden increase in body temperature due to a cold is often experienced in deep nights, but if you do not pay close attention to the condition of a child sleeping in the next room, you will notice a rapid increase in body temperature in deep nights. It is not easy to set up. In addition, parents may notice too late that the child's body temperature has soared, causing serious sequelae in the child's body.
그러나, 아이의 체온이 평상시 보다 약간 높다 하더라도 부모가 밤을 새워 간호를 하거나 깊은 밤에 수시로 깨어서 아이의 상태를 확인하거나 잠을 자는 아이의 체온을 측정하는 것도 용이한 일은 아니다.However, even if the child's body temperature is slightly higher than usual, it is not easy for the parents to stay up all night and nursing at night or to wake up at night to check the child's condition or to measure the child's temperature.
또한, 1가구 1자녀가 대부분으로 육아의 경험이 없는 부모와, 맞벌이 가정이 많은 현실을 생각하면 본 발명에 의한 체온 감시 장치는 건강한 사회를 조성하는데 기여할 수 있다.In addition, when one family and one child are mostly parents who do not have parenting experience, and the reality is that there are many working families, the temperature monitoring device according to the present invention can contribute to creating a healthy society.
한편, 본 발명에 의한 체온 감시 장치는 감기 등으로 미열이 있는 아이의 목, 손목, 발목 등에 착용하는 구조로써, 착용할 때부터 체온을 지속적으로 자동 측정하다가 체온이 정상체온을 넘어서는 순간 경보기능을 작동하여 부모가 아이의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하여 아이를 고열로 인한 위험으로부터 보호할 수 있다.On the other hand, the body temperature monitoring device according to the present invention is a structure that is worn on the neck, wrist, ankle of a child with a low fever due to a cold, etc., continuously measuring the body temperature from the time of wearing the alarm function at the moment when the body temperature exceeds normal body temperature It allows parents to see their child's condition in real time, protecting them from the dangers of high fever.
또한, 아이가 감기 등의 질병에 걸려 체온이 높거나, 별다른 이유 없이 미열 이 감지되어 깊은 밤에 아이의 체온이 급격히 상승되는 것이 걱정되어 깊은 잠을 자지 못하는 부모에게 편안한 수면을 취할 수 있도록 도와줄 수 있어 다음날 정상적인 사회활동이 가능하게 한다.In addition, a child may have a high temperature due to a disease such as a cold or a slight fever is detected for no reason, so that the child's body temperature may rise sharply at night, helping parents who cannot sleep deeply. It allows for normal social activities the next day.
한편, 본 발명의 체온 감시 장치는 디지털 온도 측정을 이용하기 때문에 ADC없이 측정 온도의 디지털 표시가 가능하므로 온도를 판독하는 회로를 단순화할 수 있고 또한, 센서 및 장치는 저전력 하에서의 온도 측정이 용이하다.On the other hand, since the body temperature monitoring device of the present invention uses digital temperature measurement, the digital display of the measured temperature is possible without the ADC, so that the circuit for reading the temperature can be simplified, and the sensor and the device can easily measure the temperature under low power.
또한, 본 발명의 체온 감시 장치는 그 형태를 목걸이, 팔찌, 발찌, 복대 등으로 제작하여 착용에 부담이 없도록 하고, 재질은 몸에 무해한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the body temperature monitoring apparatus of the present invention is made of a necklace, bracelet, anklets, bags, etc. so that there is no burden on wearing, the material is preferably made of a material harmless to the body.
전술한 본 발명에 따른 체온 감시 장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.Although a preferred embodiment of the apparatus for monitoring a temperature according to the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is possible and this also belongs to the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체온 감시 장치를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining a body temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 체온측정모듈을 설명하기 위한 블록 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a body temperature measurement module applied to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 체온측정모듈의 기준신호발생부 및 온도센싱부의 구성을 구체적으로 나타내기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing in detail the configuration of the reference signal generator and the temperature sensing unit of the body temperature measurement module applied to an embodiment of the present invention.
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