KR101575979B1 - 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치 및 이 계측장치를 이용한 계측방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 있어서, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 대상물의 질량을 측정하는 질량측정 모듈; 대상물의 온도를 측정하는 온도측정 모듈; 상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 또는 온도측정 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 및 온도측정 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 휴대용 계측장치가 제공된다.
Description
본 발명은 휴대용 계측장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모바일 디바이스에 장착되어 모바일 디바이스의 리소스를 이용할 수 있는 휴대용 계측장치 및 이 계측장치를 이용한 계측방법에 관한 것이다.
열상 카메라는 피사체의 적외선 에너지를 감지하고 전기신호로 변환하여 영상으로 표현해 주며 피사체의 온도 정보도 함께 표시할 수 있다. 열상 카메라에 의해 촬영된 열상 이미지가 피사체의 온도 정보를 제공하기 때문에 열상 카메라는 전기 결함, 누전, 화재, 전기제품 과열, 에너지 손실 감지, 누수 탐지 등 각종 산업 분야에서 활용되고 있으며, 야간에 야생동물이나 사람을 탐색하는 나이트비전 분야에서도 큰 역할을 한다.
한편 전자저울 등과 같은 질량측정 장치는 물체의 무게를 측정하는 도구로서, 귀금속의 무게를 재거나 연구소에서 실험을 하기 위해서 정확한 무게 측정을 하기 위해서 사용된다. 그리고 가정에서는 식료품의 무게를 재거나 체중을 측정하는데 활용되고 있다.
체온계와 같은 온도측정 장치는 사람의 체온을 측정할 수 있으며 더 나아가 예컨대 온수의 온도와 같이 주변 사물의 온도를 측정하데 사용될 수 있다. 그리고 거리 측정기는 측정하고자 하는 대상물과의 거리를 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 도구로서, 측정하고자 하는 대상물에 적외선이나 레이저광을 방사하고, 대상물에 반사되어 되돌아오는 반사광을 측정하여 거리를 측정한다.
이와 같이 일상 생활에서 이러한 측정도구나 계측장비들을 사용할 때가 종종 있지만 그러나 이러한 측정장비들은 모두 독립적인 장비들이어서 개개의 장비마다 전기적 장치들과 연산 장치, 그리고 디스플레이 장치들로 구성되어 있어 이들을 통합하면 부피가 커지고 무게가 무거워질 수밖에 없고, 특히 열상 카메라의 경우 가격이 매우 고가이어서 일반인들이 쉽게 사용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열상카메라, 질량측정 모듈, 온도측정 모듈, 및 거리측정 모듈을 포함하는 휴대용 계측장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 휴대용 계측장치가 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스에 결합되어 동작함으로써, 휴대용 계측장치에서 계측한 계측 데이터를 모바일 디바이스의 디스플레이 화면을 통해 표시하여 보다 정확한 분석을 할 수 있는 휴대용 계측장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 있어서, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 대상물의 질량을 측정하는 질량측정 모듈; 대상물의 온도를 측정하는 온도측정 모듈; 상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 또는 온도측정 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 및 온도측정 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 휴대용 계측장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 의한 계측방법으로서, 상기 휴대용 계측장치의 제어부가, 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 제어신호에 기초하여, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 대상물의 질량을 측정하는 질량측정 모듈; 및 대상물의 온도를 측정하는 온도측정 모듈; 중 하나의 모듈을 선택하여 활성화하는 단계; 활성화된 모듈이 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 휴대용 계측장치의 입출력 인터페이스부를 통해 상기 생성된 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계측방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존에 독립적으로 이루어졌던 측정 장비들의 기능들을 휴대용 계측장치에 통합하여 구성함으로써 사용의 편리성과 휴대 편의성의 이점을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 휴대용 계측장치가 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스에 결합되어 동작함으로써 휴대용 계측장치에서 계측한 계측 데이터를 모바일 디바이스의 넓은 디스플레이 화면을 통해 표시하여 보다 정확한 분석을 할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 휴대용 계측장치의 배터리를 사용하여 모바일 디바이스의 배터리를 충전할 수 있으므로 모바일 디바이스의 배터리 수명을 늘려주는 이점이 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 설명하기 위한 블록도,
도2는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 기능블록을 설명하기 위한 도면,
도3은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면,
도4는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 기능블록을 설명하기 위한 도면,
도5는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면,
도6은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 이용한 예시적인 계측방법을 설명하기 위한 흐름도,
도7은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 온도데이터 또는 계측데이터를 생성하고 처리하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도8은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 모바일 디바이스의 전원을 충전하는 충전모드를 설명하기 위한 흐름도,
도9 및 도10은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 기능블록을 설명하기 위한 도면,
도3은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면,
도4는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 기능블록을 설명하기 위한 도면,
도5는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면,
도6은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 이용한 예시적인 계측방법을 설명하기 위한 흐름도,
도7은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 온도데이터 또는 계측데이터를 생성하고 처리하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도8은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 모바일 디바이스의 전원을 충전하는 충전모드를 설명하기 위한 흐름도,
도9 및 도10은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "위"(또는 "아래", "오른쪽", 또는 "왼쪽")에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도면을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)는 모바일 디바이스(10)와 결합하여 동작하도록 구성될 수 있다.
모바일 디바이스(10)는 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, 노트북 등의 휴대용 디바이스 중 하나일 수 있다. 휴대용 계측장치(20)가 모바일 디바이스(10)에 결합되어 동작할 때 휴대용 계측장치(20)는 모바일 디바이스(10)의 리소스 중 일부를 사용할 수 있다. 예를 들어 휴대용 계측장치(20)에서 계측한 계측 데이터의 처리 및 연산을 위해 모바일 디바이스(10)의 프로세서, 메모리 등의 리소스를 사용할 수 있고 계측 데이터를 사용자에게 보여주기 위해 모바일 디바이스(10)의 디스플레이를 사용할 수도 있다.
모바일 디바이스(10)에는 휴대용 계측장치(20)를 제어하기 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다. 사용자는 휴대용 계측장치(20)가 모바일 디바이스(10)에 부착된 상태에서 이 어플리케이션을 실행하여, 이 어플리케이션을 통해 계측을 위한 각종 명령이나 설정을 입력하면 이 명령이나 설정 신호가 제어신호로서 휴대용 계측장치(20)에 전달되어 휴대용 계측장치(20)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)는 모바일 디바이스(10)에 탈착가능하게 구성되며, 도시한 실시예의 경우 열상카메라 모듈(210), 질량측정 모듈(220), 온도측정 모듈(230), 및 거리측정 모듈(240)을 포함한다. 실시 형태에 따라, 질량측정 모듈(220), 온도측정 모듈(230), 및 거리측정 모듈(240) 중 적어도 하나가 생략될 수도 있고, 이 모듈(220,230,240) 외에 다른 계측 모듈(예컨대, 전압, 전류, 또는 저항을 측정하는 멀티미터 모듈이나 전압 파형을 측정하는 오실로스코프 모듈 등)이 추가될 수도 있다.
열상카메라 모듈(210)은 피사체에서 방사되는 적외선을 검출하여 피사체의 온도 데이터를 생성할 수 있다. 질량측정 모듈(220)은 대상물의 질량을 측정할 수 있고, 온도측정 모듈은 대상물의 온도를 측정할 수 있다. 그리고 거리측정 모듈(240)은 대상물까지의 거리를 측정할 수 있다. 여기서 '피사체' 또는 '대상물'은 사람이나 동물, 사물 등 임의의 물체일 수 있다. 휴대용 계측장치(20)는 이러한 모듈(210,220,230,240) 중 하나를 활성화하고 동작시켜서 열영상 데이터 또는 질량, 온도, 거리 등의 계측 데이터를 생성한 뒤 이를 모바일 디바이스(10)로 전달하고, 모바일 디바이스(10)는 수신한 데이터를 디스플레이를 통해 사용자에게 보여준다.
구체적인 예로서, 열상카메라 모듈(210)은 피사체의 적외선 에너지를 감지하여 이를 전기신호로 변환하고, 이 전기신호를 디지털 신호인 온도 데이터로 변환한 후 영상처리나 온도처리 등의 연산을 거쳐서 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 열영상으로 표시하거나 피사체의 온도를 표시해 줄 수 있다. 이 때 온도 데이터의 영상처리나 온도처리 등의 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 수행할 수도 있다.
질량측정 모듈(220)은 대상물의 질량을 계측하여 계측값을 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 보여준다. 일 실시예에서 휴대용 계측장치(20)의 표면에 질량을 측정하는 센서(예컨대 로드셀)가 부착되거나 이 표면 바로 아래에 센서가 매립되어 있을 수 있고, 대상물을 센서 위에 올려놓아서 대상물의 질량을 측정할 수 있다. 이 때 질량을 계측하고자 하는 대상물은 휴대용 계측장치(20)에 설치된 센서에 올려놓을 수 있을 정도의 크기 및 센서의 감지범위 내의 질량을 갖는 물체인 것이 바람직하다. 측정된 계측 데이터의 처리 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 할 수도 있다.
온도측정 모듈(230)은 대상물의 온도를 계측하여 계측값을 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 보여준다. 일 실시예에서 온도 측정용 프로브(30)를 휴대용 계측장치(20)에 연결하여 대상물의 온도를 측정할 수 있다. 측정된 계측 데이터의 처리 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 할 수도 있다. 온도측정 모듈(230)은 예컨대 사람의 체온을 측정하거나 물의 온도를 측정하는 등 일상 생활에서 사람이나 주변 사물의 온도를 측정하는 용도로 사용될 수 있다.
거리측정 모듈(240)은 대상물까지의 거리를 계측하여 계측값을 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 보여준다. 일 실시예에서 거리측정 모듈(240)은 휴대용 계측장치(20)에서 발사된 광이 대상물에 도달하였다가 되돌아오는 시간을 측정하거나 반사되는 반사광의 광량을 측정하여 대상물까지의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 실시예에서 거리측정 모듈(240)은 예컨대 적외선이나 레이저광을 방사하는 광송신기 및 반사된 적외선이나 레이저를 수신하는 광수신기를 포함할 수 있다. 적외선을 사용하는 경우, 적외선 수신기가 적외선을 수신하면 수신한 광량에 기초하여 대상물까지의 거리를 계산할 수 있고, 대안적으로 레이저광을 사용하는 경우, 레이저 수신기가 레이저를 수신하면 발사부터 수신까지의 시간을 계측하여 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다. 측정된 계측 데이터의 처리 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 할 수도 있다.
도2는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 기능블록을 설명하기 위한 도면으로, 도1의 휴대용 계측장치(20)의 예시적인 구체적 구성을 도시하였다.
도면을 참조하면 휴대용 계측장치(20)는 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈(210), 질량측정 모듈, 온도측정 모듈, 및 거리측정 모듈이 통합된 계측모듈(250), 제어부(260), 및 입출력 인터페이스부(270)를 포함한다.
일 실시예에서 열상카메라 모듈(210)은 적외선 렌즈(211), 검출소자 어레이(213), 아날로그/디지털(A/D) 컨버터(215), 및 입력신호 처리부(217)를 포함할 수 있다. 적외선 렌즈(211)는 적외선을 투과시키는 렌즈이며, 검출소자 어레이(213)는 적외선 렌즈(211)로 입사된 적외선을 검출하여 전기적 신호로 변환한다. 검출소자 어레이는 예컨대 다수의 픽셀이 2차원 배열로 구성된 초점면 배열(FPA: Focal Plane Array) 구조를 가질 수 있으나 이러한 구조에 제한되는 것은 아니다. A/D 컨버터(215)는 어레이(213)에서 생성된 아날로그 신호인 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하며, 입력신호 처리부(217)는 변환된 디지털 신호인 온도 데이터에 대해 노이즈 제거, 데드픽셀 처리, 불균일 보정 등의 데이터 처리를 수행한다.
도시한 실시예에서는 이러한 데이터 처리가 휴대용 계측장치(20)에서 수행되는 것으로 설명하였지만, 대안적 실시예에서 입력신호 처리부(217)의 기능을 모바일 디바이스(10)에서 수행할 수도 있다. 즉 이 경우 A/D 컨버터(213)에 의해 디지털 신호로 변환된 온도 데이터가 모바일 디바이스(10)로 전달되고 모바일 디바이스(10)에서 이 온도 데이터에 대한 데드픽셀 처리, 불균일 보정 등을 수행할 수 있다.
계측모듈(250)은 도1에 도시한 질량측정 모듈(220), 온도측정 모듈(230), 및 거리측정 모듈(240)의 기능부를 포함한다. 계측모듈(250)은 대상물의 질량측정을 위해 질량감지 센서(221), 대상물의 온도 측정을 위한 온도감지 센서(231), 및 대상물까지의 거리를 측정하기 위한 레이저 수신기(241) 및 송신기(243)를 포함한다.
일 실시예에서 질량감지 센서(221)로서 측정대상의 하중(힘)을 전기신호로 변환하는 로드셀(load cell)이 사용될 수 있다. 질량감지 센서(221)는 휴대용 계측장치(20)의 임의의 표면에 결합되거나 이 표면의 바로 아래쪽에 매립되어 장착될 수 있다.
온도감지 센서(231)는 예컨대 온도 변화에 의해 저항값이 변하는 성질을 이용하는 측온저항체(RTD) 또는 서미스터가 사용될 수 있고, 대안적으로, 트랜지스터 전압의 온도 의존성을 응용한 IC 온도센서가 사용될 수도 있다. 일 실시예에서, 온도감지 센서(231)에 대상물이 직접 접촉할 수도 있지만, 대안적 실시예에서 예컨대 온도측정용 프로브(30)가 온도감지 센서(231)와 전기적으로 결합되고, 대상물을 프로브(30)에 접촉시켜 대상물의 온도를 측정할 수 있다.
레이저 송신기(243)는 예컨대 레이저 다이오드로 구현되어 레이저를 발생시켜 대상물로 방사하고 레이저 수신기(241)가 대상물로부터 반사된 레이저를 수신함으로써 레이저의 방사와 수신 사이의 시간을 측정할 수 있다.
한편 도2 및 이하의 도면에 도시한 실시예에서는 레이저광을 이용한 거리측정 모듈을 예로서 설명하였지만, 대안적으로 적외선을 사용할 경우 레이저 송신기(243)과 수신기(241)가 적외선 송신기와 수신기로 각각 대체될 수 있고, 그외의 다른 거리측정 방식을 이용할 경우 그에 맞게 송신기(243)와 수신기(241)가 다른 거리측정 수단으로 대체될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
상기와 같이 질량감지 센서(221), 온도감지 센서(231), 및 레이저 수신기(241)에서 출력되는 신호는 아날로그 신호이며 이 신호는 A/D 컨버터(255)에서 디지털 신호인 계측 데이터로 변환된다. 그 후 계측 데이터는 입력신호 처리부(257)에서 연산 처리될 수 있다. 입력신호 처리부(257)는 예컨대 A/D 컨버터(255)를 통과한 질량, 온도, 또는 거리에 관한 계측 데이터를 연산하여 질량, 온도, 또는 거리값을 계산하고, 이렇게 계산된 데이터는 모바일 디바이스(10)로 전달되어 모바일 디바이스의 디스플레이 화면에 표시된다.
대안적 실시예에서, 입력신호 처리부(257)의 기능이 모바일 디바이스(10)에서 수행될 수 있다. 즉 A/D 컨버터(255)에 의해 디지털 신호로 변환된 계측 데이터가 모바일 디바이스(10)로 전달되고, 모바일 디바이스(10)에서 이 계측 데이터를 연산하여 질량, 온도, 또는 거리값을 계산한 뒤 디스플레이 화면에 표시할 수도 있다.
제어부(260)는 열상카메라 모듈(210)과 계측모듈(250)의 활성화 및 동작을 제어한다. 일 실시예에서 제어부(260)는 제어신호를 각 모듈(210,250)에 전달하여 모듈(210,250)을 제어할 수 있다. 제어부(260)는 각 모듈(210,250)이 측정할 측정 범위와 측정 조건 등을 설정하고 제어할 수 있으며, 예컨대 A/D 컨버터(255)의 샘플링 조건을 제어할 수 있다.
이 때 제어신호는 제어부(260)에서 생성된 신호일 수도 있고 모바일 디바이스(10)로부터 수신한 신호(예컨대, 사용자 입력 신호)일 수도 있다. 사용자는 휴대용 계측장치(20)를 제어하는 어플리케이션을 모바일 디바이스(10)에서 실행하여, 이 어플리케이션을 통해 모듈(210,250) 중 활성화할 하나의 모듈을 선택하고, 예컨대 계측모듈(250)이 선택된 경우 질량, 온도, 거리 중 하나의 측정 대상을 선택할 수 있다.
입출력 인터페이스부(270)는 모바일 디바이스(10)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(260)에 전달하거나 열상카메라 모듈(210) 및 계측모듈(250)의 출력 데이터를 모바일 디바이스(10)로 전달할 수 있다.
입출력 인터페이스부(270)는 모바일 디바이스(10) 등의 외부 기기와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 물리적 단자 등의 하드웨어와 드라이버 등의 펌웨어나 소프트웨어로 구현될 수 있다. 유선 또는 무선 통신은 예컨대 USB 방식, WiFi, 블루투스, NFC(근거리 무선통신) 등의 통신방식을 포함할 수 있다.
한편 도2에서 질량측정 모듈(220), 온도측정 모듈(230), 및 거리측정 모듈(240)이 하나의 계측모듈(250)로 통합된 것으로 도시하였지만, 이는 전체 모듈(220,230,240)이 하나의 A/D 컨버터(255)와 하나의 입력신호 처리부(257)를 공유하여 사용하는 실시예에 따른 설명을 위해 그렇게 도시한 것이다. 그러므로 대안적 실시 형태에서, 각 모듈(220,230,240)이 각기 별도의 A/D 컨버터와 입력신호 처리부를 포함함으로써 각 모듈(220,230,240)이 각기 독립적으로 구현될 수도 있다.
또한 다른 대안적 실시예에서, 열상카메라 모듈(210)의 A/D 컨버터(215)와 계측모듈(250)의 A/D 컨버터(255)가 하나로 통합되고, 열상카메라 모듈(210)의 입력신호 처리부(217)와 계측모듈(250)의 입력신호 처리부(257)가 하나로 통합되어 구현될 수도 있다. 즉 이 대안적 실시예의 경우 열상카메라, 질량감지 센서, 온도감지 센서, 레이저 송수신기 등의 센서 기능부만 서로 개별적으로 존재하고, 각 센서에서 출력하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능부 및 변환된 디지털 신호를 처리하고 연산하는 기능부는 각기 하나로 통합되어 하나의 A/D 컨버터와 하나의 입력신호 처리부에서 담당할 수 있다.
도3은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면으로, 도1 또는 도2의 휴대용 계측장치(20)를 하드웨어 관점에서 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 휴대용 계측장치(20)는 적외선 렌즈(211), 셔터(214), 검출소자 어레이(213), 측정센서(283), 레이저 송수신기(285), 프로세서(287), 메모리(289), 저장장치(291), 프로브 입력단자(293), 입출력 인터페이스부(295), 및 배터리(297)를 포함한다. 휴대용 계측장치(20)는 이 외에도 다른 구성소자를 더 포함할 수 있지만 본 발명과 직접 관련 없는 것은 도시를 생략하였다. 또한 도3에서 적외선 렌즈(211), 검출소자 어레이(213), 및 입출력 인터페이스부(295)는 도2를 참조하여 설명한 적외선 렌즈(211), 검출소자 어레이(213), 및 입출력 인터페이스부(270)와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다.
셔터(214)는 일반 실상 카메라의 셔터와 유사한 구조와 기능을 갖는 것으로, 검출소자 어레이(213)에 입사하는 적외선을 차단하는 역할을 한다. 특히 일 실시예에서 셔터(270)는 온도 데이터의 불균일 보정(NUC: Non-uniformity Correction)에 사용되는 옵셋 테이블을 업데이트하기 위해 검출소자 어레이(213)에 입사되는 적외선을 차단하는 용도로 사용된다. 그러므로 만일 셔터리스(shutterless) 방식으로 불균일 보정을 수행하는 경우라면 셔터(214)가 필요하지 않을 수 있다.
일 실시예에서 셔터(214)의 개폐 동작은 솔레노이드 모터 등의 구동모터에 의해 작동할 수 있고, 사용자가 수동으로 셔터를 슬라이딩 조작하여 셔터를 개폐시킬 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 휴대용 저장장치(20)의 외부 표면에 돌출된 버튼이 셔터(214)와 기계적으로 연결되도록 구성하여, 사용자가 버튼을 누를 때 이 버튼에 기계적 연결된 셔터가 움직임으로써 셔터를 개폐하도록 구성할 수도 있다.
바람직하게는, 열상카메라 모듈(210)은 셔터(214)가 닫혔을 때 불균일 보정을 위한 옵셋 테이블을 업데이트하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 열상카메라 모듈(210)이 셔터의 개폐를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있고, 이 센서가 셔터의 닫힘을 감지하면, 셔터가 닫혔을 때의 검출소자 어레이(213)가 출력하는 전기신호에 의한 온도 데이터에 기초하여 옵셋 테이블을 업데이트할 수 있다. 이 때 옵셋 테이블의 업데이트 처리 동작은 예컨대 입력신호 처리부(217)에서 수행될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
프로세서(287)는 임의의 CPU 칩과 같은 하드웨어로 구현될 수 있다. 메모리(289)는 랜덤액세스 메모리(RAM)나 롬(ROM)과 같은 저장수단으로 구현될 수 있고, 휴대용 계측장치(20)의 동작에 필요한 운영체제(OS), 펌웨어, 응용 프로그램(어플리케이션), 데이터 등이 로딩(load)될 수 있다.
저장장치(291)는 데이터를 저장하는 비휘발성 저장장치로서 예컨대 하드디스크 드라이브(HDD), 플래시 메모리, SD(Secure Digital) 메모리 카드 등의 반도체 메모리 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서 저장장치(291)는 각 모듈(210,220,230,240)의 동작에 필요한 소프트웨어나 데이터(예컨대 옵셋 테이블)를 저장할 수 있다.
프로브 입력단자(293)는 예컨대 온도측정 모듈(230)에 의한 온도 측정시 대상물에 접촉하는 온도측정용 프로브(30)와 연결하기 위한 단자이다. 그러나 대안적 실시예에서, 휴대용 계측장치(20)가 프로브가 필요한 다른 계측 모듈(예컨대, 멀티미터 또는 오실로스코프 등)을 포함하고 있다면, 프로브 입력단자(293)는 이러한 다른 계측 모듈에 사용하는 프로브와 연결하는 단자도 포함할 수 있음은 물론이다.
배터리(297)는 휴대용 계측장치(20)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 일 실시예에서 배터리(297)는 휴대용 계측장치(20)뿐만 아니라 모바일 디바이스(10)에도 전원을 공급하여 모바일 디바이스(10)의 배터리 수명을 연장시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 휴대용 계측장치(20)는 자신이 갖고 있는 배터리(297)를 이용하여 모바일 디바이스(10)의 배터리를 충전하는 충전모드에서 동작할 수 있다.
충전모드 동작을 위한 일 실시예로서, 휴대용 계측장치(20)가 예컨대 USB 단자를 통해 모바일 디바이스(10)와 연결되어 있는 경우, 사용자가 충전모드 실행 명령을 모바일 디바이스(10) 상에서 입력하면, 모바일 디바이스(10)가 충전모드 개시 신호를 휴대용 계측장치(20)에 전달한다. 휴대용 계측장치(20)가 이 충전모드 개시 신호를 수신하면, 휴대용 계측장치(20)의 제어부(260)가 배터리(297)에서 모바일 디바이스(10)로 공급하는 전류 공급량을 소정값 이상으로 증가시킨다. 모바일 디바이스(10)가 전류 공급량이 소정값 이상으로 증가된 것을 감지하면 모바일 디바이스(10)가 배터리(297)에서 공급되는 전류를 받아서 자신의 배터리(예컨대 도5의 195)를 충전하게 된다.
도4는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스(10)의 기능블록을 설명하기 위한 도면으로, 도1의 모바일 디바이스(10)의 예시적인 구체적 구성을 도시하였다.
도면을 참조하면, 모바일 디바이스(10)는 사용자 인터페이스부(110), 어플리케이션부(120), 디스플레이부(130), 저장부(140), 및 입출력 인터페이스부(150)를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스부(110)는 사용자 입력을 수신하거나 사용자에게 각종 정보와 데이터를 보여준다. 만일 모바일 디바이스의 디스플레이부(130)가 터치 스크린 방식이어서 사용자 입력을 수신할 수 있는 경우 디스플레이부(130)도 사용자 인터페이스부(110)에 기능적으로 포함됨을 이해할 것이다.
어플리케이션부(120)는 사용자 인터페이스부(110)를 통해 수신한 사용자 명령을 처리하고, 휴대용 계측장치(20)를 제어하고, 휴대용 계측장치(20)로부터 수신한 데이터의 연산처리를 수행하고, 데이터를 디스플레이부(130)를 통해 디스플레이하거나 저장부(140)에 저장하거나 모바일 디바이스 외부의 기기로 전송하는 등의 처리를 할 수 있다.
특히 도시한 실시예에서 어플리케이션부(120)는 열상카메라 모듈(210)에서 생성된 온도 데이터를 처리하는 온도 데이터 처리부(121)와 계측모듈(250)에서 생성된 데이터를 처리하는 계측 데이터 처리부(123)를 포함할 수 있다. 온도 데이터 처리부(121)는 휴대용 계측장치(20)의 열상카메라 모듈(210)로부터 온도 데이터를 수신한 뒤 이 온도 데이터를 열영상으로 변환하거나 열영상의 영상개선(예컨대, 화질향상, 콘트라스트 개선 등) 작업을 수행할 수 있다. 또한 온도 데이터 처리부(121)는 휴대폰 계측장치(20)로부터 온도 데이터를 수신한 뒤 이 온도 데이터를 실제 온도값으로 변환하는 작업을 할 수 있다.
계측 데이터 처리부(123)는 계측모듈(250)에서 생성된 계측 데이터를 처리한다. 예컨대 계측 데이터 처리부(123)는 휴대용 계측장치(20)에서 수신한 계측 데이터로부터 질량, 온도, 또는 거리값을 계산할 수 있다. 계측 데이터 처리부(123)는 도2의 입력신호 처리부(257)와 기능이 중복될 수 있으므로, 계측 데이터 처리부(123)와 입력신호 처리부(257) 중 어느 하나만 존재하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대 대안적 실시예의 경우 계측 데이터 처리부(123)가 필요하지 않을 수 있고, 또 다른 대안적 실시예의 경우, 도2의 입력신호 처리부(257)가 필요하지 않을 수도 있다.
어플리케이션부(120)는 하나 또는 둘 이상의 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 예컨대 앱스토어 등을 통해 모바일 디바이스(10)로 다운로드된 후 실행됨으로써 동작한다.
입출력 인터페이스부(150)는 휴대용 계측장치(20)와의 인터페이스를 담당하며, 휴대용 계측장치(20)는 이 외에도 다른 구성소자를 더 포함할 수 있지만 본 발명과 직접 관련 없는 것은 도시를 생략하였음을 이해할 것이다.
도5는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면으로, 도4의 모바일 디바이스(10)를 하드웨어 관점에서 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 모바일 디바이스(10)는 프로세서(170), 메모리(175), 저장장치(180), 카메라(185), 터치 스크린(190), 입출력 인터페이스부(150), 및 배터리(195)를 포함한다. 모바일 디바이스(10)는 이 외에도 다른 구성소자를 더 포함할 수 있지만 본 발명과 직접 관련 없는 것은 도시를 생략하였음을 이해할 것이다.
프로세서(170)는 모바일 디바이스(10)의 중앙처리장치로서 예컨대 모바일 디바이스(10)가 스마트폰인 경우 AP(Application Processor)를 의미할 수 있고, 메모리(175)에 로딩된 프로그램이나 어플리케이션을 실행할 수 있다.
메모리(175)는 RAM과 같은 휘발성 저장장치로 구현될 수 있고, 모바일 디바이스(10)의 구동에 필요한 운영체제(OS), 응용 프로그램(어플리케이션), 데이터 등이 메모리(175)에 로딩될 수 있다.
저장장치(180)는 데이터를 저장하는 비휘발성 저장장치로서 예컨대 (HDD, 플래시 메모리, SD 메모리 카드 등의 반도체 메모리 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서 저장부(260)는 도4의 어플리케이션부(120)를 저장한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 어플리케이션부(120)가 저장장치(180)로부터 메모리(175)로 로딩되어 프로세서(170)에 의해 실행될 수 있다.
카메라(185)는 예컨대 스마트폰에 기본적으로 내장되어 있는 실상 카메라일 수 있다. 일 실시예에서, 어플리케이션부(120)가 동일한 피사체에 대해 카메라(185)가 촬영한 실상 이미지와 열상카메라 모듈(210)로부터 수신한 온도 데이터로부터 생성된 열영상 이미지를 합성할 수 있고, 이러한 실상 이미지와 열영상 이미지의 합성에 의해 피사체의 열분포를 더욱 선명하게 표현할 수 있다.
터치 스크린(190)은 도4의 사용자 인터페이스부(110)와 디스플레이부(130)의 기능을 구현하는 수단으로, 사용자 명령을 입력받을 수 있고 각종 계측 데이터를 사용자에게 보여줄 수 있다.
배터리(195)는 모바일 디바이스(10)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 위에서 설명한 것처럼 일 실시예에서 배터리(195)는 충전모드에서 휴대용 계측장치(20)의 배터리(297)에 의해 충전될 수 있다.
도6은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)를 이용한 예시적인 계측방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
우선 단계(S110)에서, 모바일 디바이스(10)가 사용자 인터페이스부(110)를 통해 사용자로부터 모듈 선택 정보를 수신한다. 즉 사용자가 열상카메라 모듈(210), 질량측정 모듈(220), 온도측정 모듈(230), 및 거리측정 모듈(240) 중 어느 모듈을 동작시킬지를 수신한다.
이러한 모듈선택 정보가 수신되면 모바일 디바이스(10)의 어플리케이션부(120)는 이에 대한 제어신호를 생성하여 휴대용 계측장치(20)에 전송한다(단계 S120). 휴대용 계측장치(20)는 이 제어신호를 수신하고 이에 기초하여 모듈(210,220,230,240) 중 하나를 선택하여 활성화한다(단계 S130).
그 후 단계(S140)에서 활성화된 모듈이 데이터를 생성한다. 예컨대 열상카메라 모듈(210)이 선택된 경우 피사체로부터 입사되는 적외선 에너지로부터 온도 데이터를 생성하고, 질량측정 모듈(220), 온도측정 모듈(230), 및 거리측정 모듈(240) 중 하나가 선택된 경우 대상물의 질량, 온도, 또는 대상물까지의 거리에 관한 계측 데이터가 생성된다.
생성된 데이터가 모바일 디바이스(10)로 전송되고(단계 S150), 모바일 디바이스(10)는 이 데이터를 수신한 뒤 어플리케이션부(120)의 온도 데이터 처리부(121)나 계측 데이터 처리부(123)에서 필요에 따라 데이터 처리를 하고(단계 S160), 그 후 디스플레이부(130)를 통해 사용자에게 디스플레이한다(단계 S170).
도7은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 온도데이터 또는 계측데이터를 생성하고 처리하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도6의 단계(S130~S170)를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도면을 참조하면, 단계(S210)에서 휴대용 계측장치(20)가 모바일 디바이스(10)로부터 모듈선택에 관한 제어신호를 수신하고, 이 제어신호에 기초하여 단계(S220 및 S280)에서 활성화할 모듈을 선택한다.
만일 활성화할 모듈이 열상카메라 모듈(210)인 경우, 열상카메라 모듈(210)의 검출소자 어레이(213)가 입사되는 적외선을 전기적 신호로 변환하고(S230), A/D 컨버터(215)에서 이 전기적 신호가 디지털 신호로 변환된다(S240). 그 후 디지털 신호로 변환된 온도 데이터에 대해 입력신호 처리부(217)에서 예컨대 데드픽셀 처리와 불균일 보정이 수행될 수 있다(S250). 불균일 보정(NUC)을 하는 경우, 미리 설정되어 저장부에 저장되어 있는 옵셋 테이블에 기초하여 불균일 보정이 수행된다.
그 후 온도 데이터는 모바일 디바이스(10)로 전송되어 어플리케이션부(120)의 온도 데이터 처리부(121)에서 영상처리(예컨대, 열영상 이미지로 변환되거나 화질개선, 콘트라스트 개선 등의 영상개선 작업) 또는 온도처리(예컨대, 온도 데이터를 실제 온도로 환산하는 작업)가 수행되고(S260), 디스플레이부를 통해 사용자에게 디스플레이된다(S270). 이 때 디스플레이부 화면을 통해 열영상 이미지를 디스플레이하거나 열영상 이미지의 특정 영역의 실제 온도를 수치로 표시할 수 있다.
이 때 도시한 실시예에서는 단계(S250)의 데드픽셀 처리와 불균일 보정이 휴대용 계측장치(20)에서 수행되고 영상처리와 온도처리가 모바일 디바이스(10)에서 수행되는 것으로 예시하였지만, 대안적 실시예에서, 단계(S250)와 단계(S260) 휴대용 계측장치(20)나 모바일 디바이스(10)의 어느 한쪽에서 모두 수행될 수도 있다.
한편 만일 활성화할 모듈이 질량측정 모듈(220) 또는 온도측정 모듈(230)인 경우, 질량감지 센서(221) 또는 온도감지 센서(231)를 통해 질량 또는 온도에 관한 신호를 수신하고(S310), A/D 컨버터(예컨대, 도2의 255)에서 이 신호가 디지털 신호로 변환된다(S320). 디지털 신호로 변환된 계측 데이터는 휴대용 계측장치(20)의 입력신호 처리부(예컨대 도2의 257) 또는 모바일 디바이스(10)의 계측 데이터 처리부(123)에서 질량 또는 온도값으로 계산되고(S330) 그 후 모바일 디바이스(10)의 디스플레이부를 통해 출력된다.
만일 활성화할 모듈이 거리측정 모듈(240)인 경우, 레이저 송신기(243)가 대상물을 향해 레이저를 발사한 뒤(S340) 이 대상물에서 반사된 레이저광을 레이저 수신기(241)가 수신하고(S350), A/D 컨버터(예컨대 도2의 255)에서 이 신호가 디지털 신호로 변환된다(S360). 디지털 신호로 변환된 계측 데이터는 휴대용 계측장치(20)의 입력신호 처리부(예컨대 도2의 257) 또는 모바일 디바이스(10)의 계측 데이터 처리부(123)에서 처리되어 거리값을 계산하고(S370) 그 후 모바일 디바이스(10)의 디스플레이부를 통해 출력된다.
도8은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 모바일 디바이스의 전원을 충전하는 예시적인 충전모드를 설명하기 위한 흐름도이다.
도면을 참조하면, 휴대용 계측장치(20)가 예를 들어 USB 단자와 같이 충전가능한 유선 또는 무선 방식으로 모바일 디바이스(10)와 연결되어 있는 경우, 사용자가 모바일 디바이스의 어플리케이션부(120)를 통해 충전모드 실행 명령을 입력할 수 있다. 어플리케이션부(120)가 충전모드 실행 명령을 수신하면(S410), 어플리케이션부(120)가 이 실행 명령에 대응하는 제어신호를 생성하여 제어신호를 휴대용 계측장치(20)에 전달한다(S420).
휴대용 계측장치(20)가 이 제어신호를 수신하면, 예컨대 휴대용 계측장치(20)의 제어부(260)가 배터리(297)의 충전량을 체크하여 충전량이 미리 설정된 일정값 이상인지 여부를 판단한다(S430). 만일 일정값 이상 충전되어 있다면(S440-Y), 제어부(260)의 제어에 의해, 배터리(297)에서 모바일 디바이스(10)로 공급하는 전류 공급량을 소정값 이상으로 증가시킨다(S450). 모바일 디바이스(10)가 전류 공급량이 소정값 이상으로 증가된 것을 감지하면(S460) 모바일 디바이스(10)가 배터리(297)에서 공급되는 전류를 받아서 자신의 배터리(195)를 충전하게 된다.
만일 단계(S440)에서, 휴대용 계측장치(20)의 배터리(297)의 충전량이 일정값 이상 충전된 상태가 아니라고 판단하면(S440-N), 제어부(260)는 모바일 디바이스의 배터리를 충전할 수 없음을 알리는 충전불가 신호를 모바일 디바이스(10)로 전송한다(S480). 모바일 디바이스(10)가 이 충전불가 신호를 수신하면, 어플리케이션부(120)는 휴대용 계측장치의 배터리(297)가 모바일 디바이스의 배터리(195)를 충전할 정도로 충전상태의 여유가 없음을 디스플레이부(130)를 통해 사용자에게 알린다(S490).
이와 같이 휴대용 계측장치(20)의 배터리(297)는 휴대용 계측장치(20)의 구동에 필요한 전원을 공급할 뿐만 아니라 모바일 디바이스(10)의 배터리를 충전하는 충전모드에서 동작할 수 있고, 이에 따라 모바일 디바이스(10)의 구동 시간을 연장시킬 수 있다.
한편 상술한 충전모드는 모바일 디바이스(10)와 휴대용 계측장치(20)가 연결되어 있으면 언제든지 실행될 수 있다. 예컨대 모바일 디바이스(10)와 휴대용 계측장치(20)가 연결되는 즉시 어플리케이션부(120)가 충전모드를 실행할지 여부를 사용자에게 물어볼 수도 있고, 도7 또는 도8에서 설명한 것과 같이 휴대용 계측장치(20)가 계측 동작을 수행하는 도중에도 어플리케이션부(120)가 사용자로부터 충전모드 실행 명령을 수신하여 충전모드를 실행할 수 있다.
도9 및 도10은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 형상을 설명하기 위한 도면으로 도9는 모바일 디바이스와 휴대용 계측장치의 결합관계를 나타내는 사시도이고 도10은 휴대용 계측장치의 후면을 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 휴대용 계측장치(20)의 본체(21)는 모바일 디바이스(10)를 수용할 수 있는 형상을 가진다. 즉 대략 모바일 디바이스(10)의 두께 만큼의 깊이로 휴대용 계측장치(20)의 전면부가 파여져서 수용부(22)를 형성하고 수용부(22) 둘레를 따라 테두리부(23)가 형성되어 있고, 이에 따라 모바일 디바이스(10)가 휴대용 계측장치(20)의 본체 전면에 삽입되어 일체로 결합될 수 있다.
이 때 도시한 실시예에서와 같이 모바일 디바이스(10)와 휴대용 계측장치(20)가 USB 단자와 같은 연결단자(25)를 통해 서로 연결될 수 있다. 연결단자(25)의 위치나 연결방식은 모바일 디바이스(10)의 구체적 제품에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
한편 휴대용 계측장치(20)의 수용부(22)에는 계측장치(20)를 관통하는 홀(24)이 형성되어 있다. 이 홀(24)은 모바일 디바이스(10)의 카메라(185) 등과 같이 모바일 디바이스(10)의 후면에 배치된 구성요소나 버튼 등의 위치에 대응하여 형성된다. 따라서 모바일 디바이스(10)가 휴대용 계측장치(20)에 결합된 상태에서도 모바일 디바이스(10)의 후면에 있는 카메라나 버튼 등을 사용할 수 있도록 한다.
도10을 참조하면, 휴대용 계측장치(20)의 후면에는 열상카메라 모듈의 일부를 구성하는 적외선 렌즈(211)와 셔터(214), 및 거리측정 모듈의 일부를 구성하는 레이저 송수신기(285)가 배치될 수 있고, 배터리(297)를 수용하는 공간을 커버하는 배터리 커버(29)도 위치할 수 있다.
또한 질량측정을 위한 로드셀과 같은 질량감지 센서(221)가 휴대용 계측장치(20)의 후면의 일부 표면(28) 위에 또는 이 표면(28)의 바로 아래에 매립되어 설치될 수 있다. 이에 따라, 표면(28)이 위쪽을 향하도록 휴대용 계측장치(20)를 위치시킨 상태에서 표면(28) 위에 대상물을 올려놓음으로써 대상물의 질량을 측정할 수 있다.
셔터(214)를 개폐하는 버튼(27) 및 프로브 입력단자(293)가 휴대용 계측장치(20)의 측면에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 버튼(27)은 셔터(214)에 기계적으로 연결되어 있고, 이에 따라 버튼(27)이 눌러졌을 때 셔터(214)가 닫히도록 구성된다. 그리고 입력단자(293)는 온도측정용 프로브(30)를 수용하기 위한 입력단자를 포함할 수 있다.
도9와 도10에 도시한 상술한 휴대용 계측장치(20)는 도2와 도3에서 설명한 휴대용 계측장치의 하나의 구체적 구현예에 지나지 않으며, 모바일 디바이스(10)의 제품 종류에 따라 휴대용 계측장치(20)의 형상이 변경될 수 있음은 물론이다. 즉 구체적인 실시 형태에 따라 휴대용 계측장치(20)의 전체 형상, 홀(24)의 위치나 형태, 레이저 송수신기(285)의 위치나 형상, 버튼(27)의 위치나 형태, 입력단자(293)의 위치나 배열 등이 변형될 수 있음을 이해할 것이다.
이상과 같이 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 모바일 디바이스
20: 휴대용 계측장치
30: 프로브
110: 사용자 인터페이스부
120: 애플리케이션부
130: 디스플레이부
140: 저장부
150, 270: 입출력 인터페이스부
210: 열상카메라 모듈
220: 질량측정 모듈
230: 온도측정 모듈
240: 거리측정 모듈
250: 계측모듈
260: 제어부
20: 휴대용 계측장치
30: 프로브
110: 사용자 인터페이스부
120: 애플리케이션부
130: 디스플레이부
140: 저장부
150, 270: 입출력 인터페이스부
210: 열상카메라 모듈
220: 질량측정 모듈
230: 온도측정 모듈
240: 거리측정 모듈
250: 계측모듈
260: 제어부
Claims (13)
- 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 있어서,
피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈;
대상물의 질량을 측정하는 질량측정 모듈;
대상물의 온도를 측정하는 온도측정 모듈;
상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 또는 온도측정 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및
상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 및 온도측정 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 열상카메라 모듈이,
적외선을 통과시키는 적외선 렌즈;
상기 적외선 렌즈로 입사되는 적외선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검출소자 어레이;
상기 검출소자 어레이에 입사하는 적외선을 차단할 수 있는 셔터; 및
상기 휴대용 계측장치의 외부 표면에 돌출된 버튼;을 더 포함하고,
상기 버튼은, 상기 셔터에 기계적으로 연결되어 상기 버튼이 눌러졌을 때 상기 셔터가 닫히도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 휴대용 계측장치가 전원 공급을 위한 배터리를 더 포함하고,
상기 휴대용 계측장치의 배터리를 사용하여 상기 모바일 디바이스의 배터리를 충전하는 충전모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 충전모드의 동작을 위해, 상기 휴대용 계측장치가 상기 모바일 디바이스로부터 충전모드 개시 신호를 수신하면, 상기 휴대용 계측장치의 배터리에서 상기 모바일 디바이스로 공급하는 전류 공급량을 소정값 이상이 되도록 증가시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 열상카메라 모듈이,
상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터; 및
변환된 상기 디지털 신호인 온도 데이터를 기설정된 옵셋 테이블에 기초하여 불균일 보정(NUC)하는 입력신호 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 삭제
- 제 4 항에 있어서,
상기 열상카메라 모듈이 상기 셔터의 닫힘을 감지하는 센서부를 더 포함하고,
상기 센서부가 셔터의 닫힘을 감지하면, 상기 입력신호 처리부는, 상기 셔터가 닫혔을 때 생성된 온도 데이터에 기초하여 상기 옵셋 테이블을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 휴대용 계측장치가 대상물까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 질량측정 모듈은 질량감지 센서를 포함하고, 상기 온도측정 모듈은 온도감지 센서를 포함하고, 상기 거리측정 모듈은 광을 대상물을 향해 방사하는 광송신기 및 대상물로부터 반사된 광을 수신하는 광수신기를 포함하고,
상기 휴대용 계측장치는, 상기 질량감지 센서, 온도감지 센서, 및 광수신기에서 출력되는 아날로그 출력신호를 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. - 모바일 디바이스에 탈착가능하며, 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 제어신호에 기초하여, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 대상물의 질량을 측정하는 질량측정 모듈; 및 대상물의 온도를 측정하는 온도측정 모듈;을 포함하는 휴대용 계측장치에 의한 계측방법으로서,
상기 휴대용 계측장치의 제어부가, 상기 열상카메라 모듈, 상기 질량측정 모듈, 및 상기 온도측정 모듈 중 하나의 모듈을 선택하여 활성화하는 단계;
활성화된 모듈이 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 휴대용 계측장치의 입출력 인터페이스부를 통해 상기 생성된 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 열상카메라 모듈은, 상기 열상카메라 모듈의 검출소자 어레이에 입사하는 적외선을 차단할 수 있는 셔터; 및 상기 휴대용 계측장치의 외부 표면에 돌출된 버튼;을 더 포함하고,
상기 버튼은, 상기 셔터에 기계적으로 연결되어 상기 버튼이 눌러졌을 때 상기 셔터가 닫히도록 구성된 것을 특징으로 하는, 휴대용 계측장치에 의한 계측방법. - 제 9 항에 있어서, 상기 활성화된 모듈이 열상카메라 모듈인 경우,
상기 활성화된 모듈이 데이터를 생성하는 상기 단계는,
상기 열상카메라 모듈로 입사되는 적외선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 단계;
상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
변환된 상기 디지털 신호인 온도 데이터를 기설정된 옵셋 테이블에 기초하여 불균일 보정(NUC)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 계측장치에 의한 계측방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 휴대용 계측장치가 상기 휴대용 계측장치의 배터리를 사용하여 상기 모바일 디바이스의 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 계측장치에 의한 계측방법. - 제 11 항에 있어서, 상기 충전하는 단계는,
상기 휴대용 계측장치의 제어부가 모바일 디바이스로부터 충전모드 개시 신호를 수신하는 단계; 및
상기 휴대용 계측장치의 배터리에서 상기 모바일 디바이스로 공급하는 전류 공급량을 소정값 이상이 되도록 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 계측장치에 의한 계측방법. - 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 있어서,
피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈;
대상물의 질량을 측정하는 질량측정 모듈;
대상물의 온도를 측정하는 온도측정 모듈;
대상물까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈;
상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 또는 온도측정 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및
상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈, 질량측정 모듈, 및 온도측정 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 질량측정 모듈은 질량감지 센서를 포함하고, 상기 온도측정 모듈은 온도감지 센서를 포함하고, 상기 거리측정 모듈은 광을 대상물을 향해 방사하는 광송신기 및 대상물로부터 반사된 광을 수신하는 광수신기를 포함하고,
상기 휴대용 계측장치는, 상기 질량감지 센서, 온도감지 센서, 및 광수신기에서 출력되는 아날로그 출력신호를 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020140128272A KR101575979B1 (ko) | 2014-09-25 | 2014-09-25 | 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치 및 이 계측장치를 이용한 계측방법 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR101575979B1 true KR101575979B1 (ko) | 2015-12-11 |
Family
ID=55020687
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020140128272A KR101575979B1 (ko) | 2014-09-25 | 2014-09-25 | 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치 및 이 계측장치를 이용한 계측방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101575979B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101818071B1 (ko) * | 2016-03-30 | 2018-01-12 | 주식회사 템퍼스 | 비접촉 측정장치 및 비접촉 측정방법 |
| CN112461371A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-09 | 四川省东宇信息技术有限责任公司 | 一种具有激光测距仪的便携式热像仪系统 |
| KR20220101935A (ko) * | 2021-01-12 | 2022-07-19 | 주식회사 에이치티솔루션 | 스마트폰 크래들 온도계 및 이를 포함하는 해썹 관리 시스템 |
| KR20230088191A (ko) * | 2021-12-10 | 2023-06-19 | (주)파트론 | 외부기기 결합형 온도센서 모듈 |
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| JP2006217485A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Junichi Ito | 携帯電話機に着脱自在な測定器 |
| KR101219101B1 (ko) | 2011-06-01 | 2013-01-11 | 오태헌 | 단말기, 이를 이용한 계측기 및 계측 방법 |
-
2014
- 2014-09-25 KR KR1020140128272A patent/KR101575979B1/ko active IP Right Grant
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