KR102037000B1 - Portable device based on uvi sensor to support safe daylight exposure and euvb calculation method using it - Google Patents

Portable device based on uvi sensor to support safe daylight exposure and euvb calculation method using it Download PDF

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Abstract

Disclosed are a portable device based on an ultraviolet ray index (UVI) sensor to support safe daylight exposure and an erythemally weighted UV radiation-B (EUVB) calculation method using same. According to an aspect of the present invention, the portable device based on an UVI sensor to support safe daylight exposure allows a user to easily provide a peripheral UV index and EUAB information through a portable device so as to support healthy outdoor activities through prevention of damage caused by UV exposure.

Description

안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스 및 이를 이용한 EUVB 산출 방법{PORTABLE DEVICE BASED ON UVI SENSOR TO SUPPORT SAFE DAYLIGHT EXPOSURE AND EUVB CALCULATION METHOD USING IT}PORTABLE DEVICE BASED ON UVI SENSOR TO SUPPORT SAFE DAYLIGHT EXPOSURE AND EUVB CALCULATION METHOD USING IT}

본 발명은 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스 및 이를 이용한 EUVB 산출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자에게 안전한 일광 노출을 지원하기 위하여 자연광의 EUVB(Erythemally weighted UV radiation-B) 비율을 적용한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스 및 이를 이용한 EUVB 산출 방법 에 관한 것이다. The present invention relates to a UVI sensor-based portable device for supporting safe sun exposure and a method of calculating EUVB using the same. More particularly, in order to support safe daylight exposure to a user, EUVB (Erythemally weighted UV radiation-B) of natural light is provided. The present invention relates to a portable device based on a ratio-based UVI sensor and an EUVB calculation method using the same.

태양으로부터 방출되어 지구에 도달하는 태양 복사 에너지는 적외선, 가시광선, 자외선 등의 전자기파 형태로 전달된다. 그 중 자외선은 태양광의 약 5%를 차지하는 전자기파로, 파장에 따라 UVA(400~315nm), UVB(315~280nm), UVC(280~100nm)로 구분되며, 과다 노출될 경우에는 피부 및 인체 건강에 악영향을 미친다. UVC는 상대적으로 파장이 짧고 에너지가 강하지만 성층권 내의 오존과 그 밖의 산소 분자들에 의해 완전히 흡수되어 지표에는 거의 도달하지 않는다. 그러나 UVA와 UVB는 지표에 도달하여 지구상의 생명체에 많은 영향을 미친다. UVA는 피부의 진피 층까지 깊이 침투하여 피부노화와 주름을 형성하는 작용을 한다. UVB는 UVC와 마찬가지로 대부분 성층권의 오존에 흡수되고 10~30% 정도가 지표에 도달하지만 생물학적인 영향도가 UVA보다 크다. UVB는 홍반과 색소 침착 작용을 유발하고, 세포막 손상 및 광노화를 유발하며 심한 경우 피부암 등의 원인이 되지만, 체내 비타민 D 합성을 지원하는 등의 긍정적 역할도 수행하는 것으로 알려져 있다. 이러한 UV의 인체에 대한 영향은 파장별 UV에 홍반 발생의 영향도를 가중하여 적산한 값인 홍반자외선복사량(Erythemally weighted UV radiation, EUV)에 비례한다.Solar radiation, which is emitted from the sun and reaches the earth, is transmitted in the form of electromagnetic waves such as infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays. Ultraviolet rays, which account for about 5% of sunlight, are classified into UVA (400-315nm), UVB (315-280nm), and UVC (280-100nm) depending on the wavelength. Adversely affects. UVC has a relatively short wavelength and strong energy, but is completely absorbed by ozone and other oxygen molecules in the stratosphere and hardly reaches the surface. However, UVA and UVB reach the earth's surface and have a great impact on life on Earth. UVA penetrates deep into the dermal layer of the skin and works to form skin aging and wrinkles. Like UVC, UVB is absorbed in most stratospheric ozone and reaches about 10-30% of the surface, but its biological impact is greater than that of UVA. UVB causes erythema and pigmentation, causes cell membrane damage and photoaging, and in severe cases causes skin cancer, but is also known to play a positive role in supporting vitamin D synthesis in the body. The effect of UV on the human body is proportional to the erythemally weighted UV radiation (EUV), which is a value obtained by adding the influence of erythema generation to UV by wavelength.

이처럼, 최근 자외선의 일부 파장 대역(UVB)이 건강에 도움을 주는 것으로 알려지면서 UV(Ultraviolet Ray) 정보에 대한 현대인들의 관심이 높아졌다. 또한, 단순한 UV의 양 또는 UVI(Ultraviolet Ray Index) 지수보다는 건강에 직접적인 영향을 주는 EUVB와 같은 세부적인 UV 정보를 필요로 하게 되었다. 그러나, EUVB는 전문 광 계측 장비를 통해 취득한 파장별 세기 값에 대한 홍반 가중 연산을 통해 산출이 가능하여 일반들은 사용이 어렵고, 공공기관의 UV 정보 서비스도 개인을 위한 EUVB 정보를 제공하지 못하는 문제점이 발생한다. As such, recently, some wavelength bands (UVB) of ultraviolet rays have been known to help health, and modern people's interest in UV (Ultraviolet Ray) information has increased. In addition, detailed UV information such as EUVB, which directly affects health, is required rather than simply the amount of UV or the Ultraviolet Ray Index (UVI). However, EUVB can be calculated through erythema weighting calculation of the intensity value for each wavelength acquired through specialized optical measuring equipment, and it is difficult for general people to use it, and UV information service of public institutions cannot provide EUVB information for individuals. Occurs.

한국등록특허 제10-0629883호(2006.09.29 공고)Korea Patent Registration No. 10-0629883 (Announced on September 29, 2006)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 자외선 중 건강에 도움을 줄 수 있는 일부 파장 영역에 대한 정보를 사용자가 휴대용 장치를 이용해 손쉽게 취득하여 자외선 노출에 따른 피해 예방을 통해 건강한 야외활동을 지원할 수 있는 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스 및 이를 이용한 EUVB 산출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the user can easily obtain the information on some wavelength region that can help the health of the ultraviolet light using a portable device to prevent the damage caused by ultraviolet exposure to healthy outdoor The purpose of the present invention is to provide a UVI sensor-based portable device and EUVB calculation method using the same to support safe daylight exposure that can support activities.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by one embodiment of the present invention. It will also be appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 포터블 디바이스는, 태양광으로부터 총 자외선 지수(UVI)를 측정하는 UVI 센서; 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)에 미리 저장된 월별/시간별 EUVB 비율 지표를 반영하여 EUVB를 산출하는 제어부; 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI) 또는 EUVB 정보를 표시하여 사용자에게 시각적으로 UV 정보 서비스를 제공하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부 및 사용자 단말과의 통신을 지원하는 통신부; 및 포터블 디바이스의 동작을 위한 전원을 공급하는 배터리부;를 포함한다.Portable device according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the UVI sensor for measuring the total ultraviolet index (UVI) from sunlight; A controller configured to calculate EUVB by reflecting a monthly / hourly EUVB ratio index stored in the measured total ultraviolet index (UVI); A display unit displaying the measured total ultraviolet index (UVI) or EUVB information to provide a UV information service to a user visually; A communication unit supporting communication with the display unit and the user terminal; And a battery unit supplying power for the operation of the portable device.

상기 제어부는, 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)의 세기 값에 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 지역의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVB의 세기 값을 산출하고, 상기 산출된 EUVB의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 EUVB를 산출하는 것을 특징으로 한다.The controller calculates an intensity value of EUVB by applying a monthly / hourly ratio of an area in which the total ultraviolet index (UVI) is measured to the measured intensity value of the total ultraviolet index (UVI), and calculates the intensity value of the EUVB by the wavelength of the calculated EUVB. EUVB is calculated by applying the erythema weighting function to the intensity value.

상기 포터블 디바이스는, 상기 UVI 센서가 측정한 총 자외선 지수(UVI)를 아래의 수학식을 이용하여 보정하는 보정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The portable device may further include a correcting unit configured to correct the total ultraviolet index (UVI) measured by the UVI sensor by using the following equation.

[수학식][Equation]

Figure 112018057667284-pat00001
Figure 112018057667284-pat00001

여기서, a는 UVI 센서와 연결된 제어부의 Analog Pin 입력값Here, a is the analog pin input value of the controller connected to the UVI sensor.

상기 월별/시간별 EUVB 비율 지표는, 자연광의 파장별 분광복사조도를 실측한 후, 자외선 복사의 특성을 분석하여 산출되는 것을 특징으로 한다.The EUVB ratio indicator for each month / hour is characterized by calculating the characteristics of ultraviolet radiation after measuring the spectral irradiance for each wavelength of natural light.

상기 제어부는, 아래의 수학식에 기초하여 사용자의 나이, 피부 유형, 신체 노출 면적의 개인정보를 반영해 비타민 D 합성량을 산출하고, 산출된 비타민 D 합성량 추정치에 근거하여 권장 야외 활동 시간을 산출해 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.The controller calculates the vitamin D synthesis amount by reflecting the user's age, skin type, and personal information of the body exposure area based on the following equation, and calculates the recommended outdoor activity time based on the calculated vitamin D synthesis amount estimate. It calculates and provides information.

[수학식][Equation]

Figure 112018057667284-pat00002
Figure 112018057667284-pat00002

여기서, t는 노출시간(초), SED는 표준 홍반량(Standard Erythemal Dose)이며 SED는 100[J/m2]이고, MEDF는 최소 홍반량 인자, EA는 노출면적, A는 연령 변수, a는 연령Where t is the exposure time in seconds, SED is the Standard Erythemal Dose, SED is 100 [J / m2], MEDF is the minimum erythema factor, EA is the exposure area, A is the age variable, and a is age

상기 통신부는, 통신 시 전력소모를 줄일 수 있는 블루투스 통신 모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.The communication unit may be configured as a Bluetooth communication module that can reduce power consumption during communication.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 태양광으로부터 총 자외선 지수(UVI)를 측정하는 UVI 센서를 포함하는 포터블 디바이스에서의 EUVB 산출 방법은, 제어부가, 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)에 미리 저장된 월별/시간별 EUVB 비율 지표를 반영하여 EUVB를 산출하는 단계; 및 디스플레이부가, 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI) 또는 EUVB 정보를 표시하여 사용자에게 시각적으로 UV 정보 서비스를 제공하는 단계;를 포함한다.EUVB calculation method in a portable device comprising a UVI sensor for measuring the total UV index (UVI) from sunlight according to another aspect of the present invention for achieving the above object, the control unit, the measured total UV index Calculating EUVB by reflecting a monthly / hourly EUVB ratio index previously stored in the (UVI); And displaying, by the display unit, the measured total ultraviolet index (UVI) or EUVB information to provide a UV information service to the user visually.

상기 EUVB를 산출하는 단계는, 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)의 세기 값에 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 지역의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVB의 세기 값을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 EUVB의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 EUVB를 산출하는 단계;를 포함한다.The calculating of the EUVB may include: calculating an intensity value of EUVB by applying a monthly / hourly ratio of the area where the total UV index (UVI) is measured to the measured intensity value of the total UV index (UVI); And calculating EUVB by applying a erythema weighting function to the calculated intensity values for each wavelength of EUVB.

상기 UVI 센서가 측정한 총 자외선 지수(UVI)를 아래의 수학식을 이용하여 보정하는 단계;를 더 포함한다.Compensating the total UV index (UVI) measured by the UVI sensor using the following equation.

[수학식][Equation]

Figure 112018057667284-pat00003
Figure 112018057667284-pat00003

여기서, a는 UVI 센서와 연결된 제어부의 Analog Pin 입력값Here, a is the analog pin input value of the controller connected to the UVI sensor.

본 발명의 일 측면에 따르면, 휴대가 가능한 장치를 통해 사용자가 손쉽게 주변의 UV 지수와 EUVB 정보를 제공하여 자외선 노출에 따른 피해 예방을 통한 건강한 야외활동을 지원할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a user can easily provide a surrounding UV index and EUVB information through a portable device to support healthy outdoor activities by preventing damage caused by UV exposure.

또한, 기상 관측 기관에서 제공하는 광범위한 지역에 대한 UVI 정보가 아닌, 사용자 위치의 국소 지역에 대한 기상 상황 등의 환경 요소를 반영한 보다 정확한 정보를 정보를 제공하여 자외선 노출에 따른 건강한 야외활동을 지원할 수 있다.In addition, it can support healthy outdoor activities due to UV exposure by providing more accurate information that reflects environmental factors such as weather conditions for the local area of the user's location, not UVI information for a wide range of areas provided by the weather station. have.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effect obtained in the present invention is not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용들과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스의 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 월별/시간별 EUVB 비율 지표의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스의 하드웨어 세부사항의 내용을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스의 회로 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스와 스마트폰 간의 송수신 프로토콜을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰의 어플리케이션을 통해 제공되는 EUVB 상세 서비스의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스에서의 EUVB 산출 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
The following drawings attached to this specification are illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and together with the specific details for carrying out the invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention in such drawings It should not be construed as limited to the matters described.
1 is a functional block diagram of a portable device based on a UVI sensor for supporting safe daylight exposure according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing an example of the EUVB ratio indicator for each month / hour according to an embodiment of the present invention,
3 is a view showing the details of the hardware details of the portable device according to an embodiment of the present invention,
4 is a circuit diagram of a portable device according to one embodiment of the present invention;
5 is a diagram illustrating a transmission and reception protocol between a portable device and a smart phone according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing an example of a detailed EUVB service provided through the application of the smart phone according to an embodiment of the present invention,
7 is a flowchart illustrating a method of calculating an EUVB in a portable device according to an embodiment of the present invention.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless otherwise stated. In addition, the “…” described in the specification. “Unit” refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스의 기능 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 월별/시간별 EUVB 비율 지표의 일 예를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스의 하드웨어 세부사항의 내용을 도시한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스의 회로 구성도이다.1 is a functional block diagram of a UVI sensor-based portable device for supporting safe daylight exposure according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an example of the EUVB ratio indicator for each month / hour according to an embodiment of the present invention 3 is a diagram showing the details of the hardware details of the portable device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a circuit diagram of a portable device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 UVI 센서(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 통신부(140) 및 배터리부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a portable device according to the present exemplary embodiment includes a UVI sensor 110, a controller 120, a display 130, a communication unit 140, and a battery unit 150.

UVI 센서(110)는 홍반 자외선 복사의 세기를 측정한다. 즉, UVI 센서(110)는 태양광으로부터 총 자외선 지수(UVI)를 측정한다.The UVI sensor 110 measures the intensity of erythema ultraviolet radiation. That is, the UVI sensor 110 measures the total ultraviolet index (UVI) from sunlight.

제어부(120)는 본 실시예에 따른 포터블 디바이스에 포함되는 구성요소들을 전반적으로 제어한다. 제어부(120)는 MCU(Micro Controller Unit)일 수 있다. 제어부(120)는, UVI 센서(110)를 통해 측정된 총 자외선 지수(UVI)에 월별/시간별 EUVB 비율 지표를 반영하여 EUVB(Erythemally weighted UV radiation-B)를 산출한다. 태양광 내의 자외선은 위도와 고도 등의 위치와 도시와 해안 등의 지역에 따라 다른 양상을 보이며, 균일한 UVI 세기 값이 관측되더라도, UVA(Ultraviolet Ray-A)와 UVB(Ultraviolet Ray-B)의 비율 및 홍반 가중이 적용된 EUVA(Erythemally weighted UV radiation-A)와 EUVB(Erythemally weighted UV radiation-B)의 비율을 월별/시간별로 상이한 결과를 보이므로, 센서를 통해 취득한 UVI의 세기 값에 해당 지역(센서를 통해 UVI 값이 측정된 지역)의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVA 및/또는 EUVB의 세기를 산출하는 것이 바람직하다. 이때, 월별/시간별 EUVB 비율 지표는 자연광의 파장별 분광복사조도를 실측한 후 자외선 복사의 특성을 분석하여 도 2에 도시된 바와 같이 생성될 수 있으며, 별도의 저장소에 저장될 수 있다. 도 2를 참조하면, 공통 유효 시간 범위인 7시~17시에서의 평균 EUVB 비율을 비교하면 가장 낮게 나타난 달은 2월 0.574이며, 가장 높게 나타난 달은 7월 0.655로 확인되었다. 그리고, EUVB의 수치는 매월 및 매시간마다 다른 세기를 보임을 확인할 수 있으며, 일중 EUVB 비율이 최대가 되는 시간은 모든 월에서 12시 경으로 나타났다. 또한, 정오시간 최대값을 기준으로 비교하면 EUVB는 겨울(12월)에 가장 낮고, 여름(7월)에 가장 높은 것을 확인할 수 있다. 이처럼, EUVB는 월별/시간별로 상이한 결과를 보인다. The controller 120 generally controls the components included in the portable device according to the present embodiment. The controller 120 may be a micro controller unit (MCU). The controller 120 calculates EUVB (Erythemally weighted UV radiation-B) by reflecting the EUVB ratio indicator for each month / hour in the total UV index (UVI) measured by the UVI sensor 110. Ultraviolet rays in sunlight vary according to location such as latitude and altitude, and regions such as cities and coasts. Since the ratio between the ratio of erythemally weighted UV radiation-A (EUVA) and erythemally weighted UV radiation-B (EUVB) is different for each month / hour, the area ( It is preferable to calculate the intensity of EUVA and / or EUVB by applying the monthly / hourly ratio of the area where the UVI value is measured through the sensor. In this case, the EUVB ratio indicator for each month / hour can be generated as shown in Figure 2 by analyzing the characteristics of the ultraviolet radiation after measuring the spectral irradiance for each wavelength of natural light, it can be stored in a separate storage. Referring to FIG. 2, when comparing the average EUVB ratios in the common valid time range of 7:00 to 17:00, the lowest month was 0.574, and the highest month was 0.655. In addition, the EUVB figures show different strengths every month and every hour, and the maximum time for the EUVB ratio in the day was around 12 o'clock in every month. In addition, the EUVB is the lowest in the winter (December) and the highest in the summer (July). As such, EUVB shows different results by month / hour.

보다 상세하게, 제어부(120)는 측정된 총 자외선 지수(UVI)의 세기 값에 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 지역의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVB의 세기 값을 산출하고, 산출된 EUVB의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 EUVB를 산출할 수 있다. 이때, EUVA 및 EUVB는 각각 315 내지 400nm, 280 내지 315nm의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 아래의 수학식 1에 따라 구할 수 있다. In more detail, the controller 120 calculates the EUVB intensity value by applying the monthly / hourly ratio of the region where the total UV index UVI is measured to the measured intensity value of the total UV index UVI, and the calculated EUVB. EUVB can be calculated by applying the erythema weighting function to the intensity value for each wavelength of. In this case, EUVA and EUVB can be obtained by applying the erythema weighting function to the intensity values for each wavelength of 315 to 400 nm and 280 to 315 nm, respectively.

Figure 112018057667284-pat00004
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여기서, Eλs는 파장별 세기 값이며, Ser은 홍반 가중 함수이다. 이때, 홍반 가중 함수는 국제조명위원회에서 정의한 값이다. Here, E lambda s is the intensity value for each wavelength, Ser is the erythema weighting function. In this case, the erythema weighting function is a value defined by the International Lighting Commission.

디스플레이부(130)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(light emitting diode), OLED(organic light emitting diode) 등과 같이 정보를 표시할 수 있는 구성으로, UVI 센서(110)에 의해 측정된 총 자외선 지수(UVI) 및/또는 제어부(120)에 의해 산출된 EUVB 정보 등을 표시하여 사용자에게 UV 정보 서비스를 시각적으로 제공할 수 있다. 한편, UV 정보 서비스는, 디스플레이부(130)를 통해 제공되는 디바이스 서비스와 스마트폰의 어플리케이션을 통해 제공되는 EUVB 상세 서비스로 분류될 수 있다. 디바이스 서비스는 현재 측정된 실시간의 총 자외선 지수(UVI) 값과 EUVB의 산출 결과를 디스플레이부(130)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 또한, 스마트폰의 어플리케이션을 통해 제공되는 EUVB 상세 서비스에는 실시간 EUVB의 양 외에도 시간별 EUVB의 모니터링, 사용자별 비타민 D 합성량 추정치와 비타민 D 합성량에 따른 야외 활동 시간의 충족 여부 확인이 가능하도록 구현할 수 있다. 이때, 비타민 D 합성량의 산출에는 사용자의 나이, 피부 유형, 신체 노출 면적 등의 개인정보를 반영하여 제어부(120)에 의해 아래의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다. The display unit 130 may display information such as a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), and the like, and the total UV index measured by the UVI sensor 110. The EUVB information calculated by the (UVI) and / or the controller 120 may be displayed to visually provide the UV information service to the user. Meanwhile, the UV information service may be classified into a device service provided through the display unit 130 and an EUVB detailed service provided through an application of a smartphone. The device service may be provided to the user through the display 130, the current measured real-time total UV index (UVI) value and the EUVB calculation result. In addition, the EUVB detailed service provided through the application of the smart phone can be implemented so that in addition to the real-time EUVB amount, monitoring of EUVB over time, estimation of vitamin D synthesis amount per user and outdoor activity time according to vitamin D synthesis amount can be achieved. have. In this case, the vitamin D synthesis amount may be calculated by Equation 2 below by the controller 120 by reflecting personal information such as a user's age, skin type, body exposure area, and the like.

Figure 112018057667284-pat00005
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여기서, t는 노출시간(초), SED는 표준 홍반량(Standard Erythemal Dose)이며 SED는 100[J/m2]과 같다. MEDF는 최소 홍반량 인자를 의미하며, Fitzpatrik의 피부 유형에 따른 값을 참조하여 적용할 수 있다. EA는 노출면적, A는 연령 변수이다. 연령 a에 대한 노출 면적 EA는 Lund and Browder chart의 체표면적 비율 값을 참고할 수 있다. Where t is the exposure time (seconds), SED is the Standard Erythemal Dose, and SED is equal to 100 [J / m2]. MEDF stands for minimal erythema factor and can be applied with reference to Fitzpatrik's skin type. EA is the area of exposure and A is the age variable. The exposure area EA for age a can be referred to the body surface area ratio values in the Lund and Browder chart.

또한, 비타민 D 합성량 추정치에 근거하여 권장 야외 활동 시간을 산출하여 제공할 수도 있다.It is also possible to calculate and provide recommended outdoor time based on estimates of vitamin D synthesis.

통신부(140)는 정보의 송수신을 위한 통신을 지원한다. 통신부(140)는 디스플레이부(130)로 측정된 UVI 값 및/또는 EUVB 정보를 전송하거나, 서비스를 제공받는 별도의 사용자 단말(스마트폰)로 UVI 값 및/또는 EUVB 정보를 전송한다. 한편, 통신부(140)는 블루투스 모듈로 구성되어 무선 통신을 수행할 수 있으며, 이에 따라 통신 시 전력소모를 감소시킬 수 있다. The communication unit 140 supports communication for transmitting and receiving information. The communication unit 140 transmits the UVI value and / or EUVB information measured by the display unit 130, or transmits the UVI value and / or EUVB information to a separate user terminal (smartphone) receiving a service. Meanwhile, the communication unit 140 may be configured as a Bluetooth module to perform wireless communication, thereby reducing power consumption during communication.

배터리부(150)는 포터블 디바이스의 동작을 위한 전원을 공급하는 역할을 하며, 충전식 배터리 모듈로 구성될 수 있다. The battery unit 150 serves to supply power for the operation of the portable device and may be configured as a rechargeable battery module.

한편, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 아래와 같이 설계하여 하드웨어를 구현할 수 있다. Meanwhile, the portable device according to the present embodiment may be designed as follows to implement hardware.

[하드웨어 설계 및 구현][Hardware Design and Implementation]

본 실시예에 따른 포터블 디바이스는, 총 자외선 지수(UVI)를 측정하기 위한 센서로 TOCON E2를 사용할 수 있다. 이 센서는 홍반 가중이 적용된 총 자외선 지수(UVI)의 계측을 지원할 수 있다. 또한, 통신부(140)는 BLE를 지원하는 HM-10을 사용하여 전력소모를 줄였으며, 제어부(120)는 ATmega328 기반의 Arduino Nano의 MCU(Macro Controller Unit)를 사용하였다. 이러한 MCU는 보편적으로 사용되는 Arduino Uno에 사용된 컨트롤러와 동일한 성능을 가지면서 3분의 1 정도의 크기를 가지므로, 포터블 디바이스 형태로 제작하기에 용이한 장점을 가지고 있다. 또한, 배터리부(150)는 충전식 배터리 모듈로, 500mAh 용량을 가지는 리튬이온 폴리머 배터리에 Step-up Regulator를 내장한 전원 공급기 모듈을 결합하여 적용하였다. 이에 따른 하드웨어의 세부사항은 도 3에 도시된 바와 같다. 이처럼, 구현된 포터블 디바이스는 UVI 센서(110)를 통해 사용자 주변의 UV의 세기를 측정하여 제어부(MCU)(120)를 통해 UVI, EUVB 양을 산출하고 스마트폰의 어플리케이션과 연동하여 UV 관련 정보를 서비스 할 수 있다. 또한, 디스플레이부(130)를 통해 실시간 UVI 및 EUVB의 양을 확인할 수 있으며, 스마트폰의 어플리케이션과 연계하여 EUVB의 누적량에 따른 야외활동 충족 여부 등의 UV 관련 부가 서비스를 제공할 수도 있다. The portable device according to the present embodiment may use TOCON E2 as a sensor for measuring the total ultraviolet index (UVI). The sensor can support the measurement of total ultraviolet index (UVI) with erythema weighting. In addition, the communication unit 140 reduced power consumption by using the HM-10 supporting BLE, and the control unit 120 used an MCU (Macro Controller Unit) of Arduino Nano based on ATmega328. These MCUs have the same performance as the controllers used in the Arduino Uno, which is about one-third in size, and have the advantage of being easily manufactured in the form of portable devices. In addition, the battery unit 150 is a rechargeable battery module, and was applied by combining a power supply module having a step-up regulator with a lithium ion polymer battery having a capacity of 500mAh. The details of the hardware accordingly are as shown in FIG. 3. As such, the implemented portable device measures the intensity of UV around the user through the UVI sensor 110 to calculate the amount of UVI and EUVB through the control unit (MCU) 120 and to link the UV-related information with the application of the smartphone. Can service. In addition, the display 130 may check the amount of real-time UVI and EUVB, and may provide UV-related additional services such as whether outdoor activities are met according to the cumulative amount of EUVB in connection with the application of the smartphone.

한편, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 도 4에 도시된 바와 같은 회로로 구성될 수 있다. 도 4를 참조하면, MCU(제어부(120))는 PC와 직접 연결되어, RS232C 통신으로 펌웨어를 업그레이드 할 수 있다. UVI 센서(110)는 5V 전원을 인가하고, 블루투스 모듈(BLE 모듈)에는 3.3V 전원을 인가할 수 있다. UVI 센서(110)의 출력 값은 MCU의 아날로그 핀에 연결하고, BLE 모듈은 Rx, Tx 핀을 MCU의 디지털 핀과 연결하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 디스플레이부(디스플레이 모듈)(130)는 MCU와 SPI 통신 방식으로 데이터를 전달받을 수 있으며, SPI 통신에는 SCK(Serial Clock), MOSI(Master Out Slave In), RST(Reset), DC(Data/Command), CS(Chip Select) 신호를 필요로 하므로 MCU의 5개의 Digital 단자와 각각 연결하는 것이 바람직하다. 배터리부(충전식 배터리 모듈)(150)의 +극은 MCU에 전원을 공급하기 위해 MCU의 Vin 핀에 연결하고 -극은 GND 핀에 연결하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the portable device according to the present embodiment may be configured with a circuit as shown in FIG. 4. Referring to Figure 4, MCU (control unit 120) is directly connected to the PC, it is possible to upgrade the firmware by RS232C communication. The UVI sensor 110 may apply a 5V power supply and a 3.3V power supply to a Bluetooth module (BLE module). The output value of the UVI sensor 110 may be connected to the analog pin of the MCU, and the BLE module may connect the Rx and Tx pins to the digital pins of the MCU to transmit data. The display unit (display module) 130 may receive data through MCU and SPI communication method, and SPI (Serial Clock), MOSI (Master Out Slave In), RST (Reset), DC (Data / Command) ), CS (Chip Select) signal is required, so it is desirable to connect each of the 5 digital terminals of the MCU. It is preferable to connect the + pole of the battery unit (rechargeable battery module) 150 to the Vin pin of the MCU to supply power to the MCU, and the-pole to the GND pin.

한편, 상술한 바와 같은 포터블 디바이스의 설계에 따르면, UVI 센서(110)는 인가 전압이 5V이며, 제어부(MCU)(120)의 Analog Pin으로 연결되어 있으므로, 0 내지 5V까지의 값이 0 내지 1023 사이의 값으로 변환 입력된다. 그리고, 이러한 UVI 센서(110)는 1 UVI 일 때 170mV의 전압을 출력하므로 최대 30 UVI까지 측정이 가능할 수 있다. 이에 따라, UVI 센서(110)로부터 얻은 값을 MCU에서 UVI로 환산하기 위한 식을 아래의 수학식 3과 같이 유도할 수 있다. On the other hand, according to the design of the portable device as described above, since the UVI sensor 110 has an applied voltage of 5V and is connected to the analog pin of the control unit (MCU) 120, values from 0 to 5V are 0 to 1023. The input is converted to a value between. In addition, since the UVI sensor 110 outputs a voltage of 170 mV at 1 UVI, the UVI sensor 110 may measure up to 30 UVI. Accordingly, an equation for converting the value obtained from the UVI sensor 110 into UVI in the MCU may be derived as in Equation 3 below.

Figure 112018057667284-pat00006
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하지만, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 UVI 센서(110)의 측정범위가 297 내지 391nm로 WHO의 UVI 측정 범위 기준인 280~400nm과는 차이가 발생한다. 따라서, 이러한 측정 범위의 차이에서 발생하는 오차를 보정하기 위해, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 보정부(160)를 더 포함할 수 있다. 보정부(160)는 UVI 센서(110)가 측정한 총 자외선 지수(UVI)를 수학식 4를 이용하여 보정할 수 있다.However, in the portable device according to the present exemplary embodiment, the measurement range of the UVI sensor 110 is 297 to 391 nm, which is different from that of the UVI measurement range of 280 to 400 nm. Therefore, in order to correct an error occurring due to the difference in the measurement range, the portable device according to the present embodiment may further include a correction unit 160. The correction unit 160 may correct the total UV index UVI measured by the UVI sensor 110 using Equation 4.

Figure 112018057667284-pat00007
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여기서, a는 UVI 센서(110)와 연결된 제어부(120)의 Analog Pin 입력값이다.Here, a is an analog pin input value of the controller 120 connected to the UVI sensor 110.

이때, 상술한 수학식 4는 UVI 센서(110)와 분광복사계(CAS 140 CT)를 동일한 환경에 설치하여 자연광을 실측한 데이터를 토대로 유도할 수 있다. In this case, Equation 4 described above may be induced based on the measured data of natural light by installing the UVI sensor 110 and the spectroradiometer (CAS 140 CT) in the same environment.

한편, 상술한 바에 따라 산출된 총 자외선 지수(UVI)와 EUVB의 값은 디스플레이부(130)를 통해 사용자에게 제공되며, 보다 상세한 UV 관련 서비스의 제공을 위해 통신부(블루투스 모듈)(140)를 통해 스마트폰의 어플리케이션으로 전달될 수 있다. 이때, 통신부(140)와 스마트폰의 어플리케이션 간의 통신은 도 5에 도시된 바와 같은 통신 프로토콜에 의해 이루어질 수 있다. On the other hand, the values of the total UV index (UVI) and EUVB calculated as described above are provided to the user through the display unit 130, and through the communication unit (Bluetooth module) 140 to provide more detailed UV-related services It can be delivered to the application of the smartphone. At this time, the communication between the communication unit 140 and the application of the smartphone may be made by a communication protocol as shown in FIG.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스와 스마트폰 간의 송수신 프로토콜을 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰의 어플리케이션을 통해 제공되는 EUVB 상세 서비스의 일 예를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a transmission and reception protocol between a portable device and a smartphone according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an example of a detailed EUVB service provided through an application of a smartphone according to an embodiment of the present invention. Figure is shown.

도 5를 참조하면, 통신은 수신 프로토콜과 송신 프로토콜로 나누어 각각 14바이트로 구성할 수 있다. 패킷의 맨 처음과 끝 1바이트는 시작을 나타내는 STX(0x02), 끝을 나타내는 ETX(0x03) 값으로 구성하고, 디바이스의 고유 번호(DEV_ID)와 체크섬(CHKSUM)이 공통으로 포함되도록 할 수 있다. 송신 프로토콜 패킷에는 UV 센서로부터 측정된 UVI 값 2바이트와 월별/시간별 EUVB비율을 통하여 산출한 EUVB 값 4바이트가 포함되도록 하며, UVI 데이터의 상위 1바이트는 변환 계산 및 보정된 UVI 값의 정수부이며 하위 1바이트는 소수부 값을 전송하도록 할 수 있다. 수신 프로토콜 패킷에는 날짜 및 시간을 나타내는 4바이트의 데이터를 포함하여 스마트폰을 통해 포터블 UV 디바이스의 시간을 동기화 할 수 있도록 하고, 송신 패킷의 체크섬은 장치 고유번호부터 EUVB데이터 부분까지, 수신 패킷의 체크섬은 장치 고유번호부터 시간 데이터까지 각각 1바이트씩 XOR 연산한 값을 각각 전달하도록 할 수 있다. 이를 통해 스마트폰의 어플리케이션에서 체크섬 값의 비교를 통해 패킷의 유효성 검사를 수행할 수 있다. Referring to FIG. 5, communication may be divided into a reception protocol and a transmission protocol and configured as 14 bytes each. The first and end 1 bytes of the packet may be composed of STX (0x02) indicating the start and ETX (0x03) indicating the end, and the unique number (DEV_ID) and the checksum (CHKSUM) of the device may be included in common. The transmission protocol packet includes 2 bytes of UVI value measured from the UV sensor and 4 bytes of EUVB value calculated by the monthly / hourly EUVB ratio. The upper 1 byte of the UVI data is the integer part of the calculated and corrected UVI value and the lower part. One byte may be used to transmit the fractional part value. The Receive Protocol Packet contains 4 bytes of data representing the date and time, allowing the time of the portable UV device to be synchronized via the smartphone.The checksum of the transmit packet is the checksum of the received packet, from the device identification number to the EUVB data portion. X can be delivered by the XOR operation of each byte from the device unique number to the time data, respectively. This allows the application of the smartphone to check the validity of the packet by comparing the checksum value.

한편, 스마트폰은 포터블 디바이스로부터 UV 서비스 정보를 제공받아 화면을 통해 도 6에 도시된 바와 같이 EUVB 상세 서비스를 제공할 수도 있다. 이때, EUVB 상세 서비스에는 EUVB와 UVI 정보를 그래프 및 수치로 제공하는 것이 포함될 수 있으며, 비타민 D 합성량과 적정 노출 시간 정보가 그래프 및 수치로 제공될 수도 있다. Meanwhile, the smartphone may receive the UV service information from the portable device and provide the EUVB detailed service through the screen as shown in FIG. 6. In this case, the detailed EUVB service may include providing EUVB and UVI information in graphs and figures, and vitamin D synthesis amount and appropriate exposure time information may be provided in graphs and figures.

본 발명에 따른 포터블 디바이스는 밴드 형태와 같은 휴대 가능한 소형의 액세서리 형태로 제작되어 사용자가 야외 활동 시 착용하거나 지참하여 직접 UV(자외선)을 계측할 수 있다. The portable device according to the present invention is manufactured in the form of a portable small accessory such as a band form so that a user can measure UV directly by wearing or bringing it during outdoor activities.

한편, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 GPS 모듈(미도시)를 더 포함할 수 있으며, GPS 모듈은 UVI 센서(110)를 통해 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 위치 정보를 획득하여, 위치 정보에 따른 지역 정보를 확인할 수 있다. On the other hand, the portable device according to the present embodiment may further include a GPS module (not shown), the GPS module obtains the location information measuring the total UV index (UVI) through the UVI sensor 110, location information You can check local information.

이처럼, 본 실시예에 따른 포터블 디바이스는 종래 기술에 같이 단순한 UVI 값과 그에 따른 야외활동 권고 등의 제한된 서비스를 제공하는 것에서 벗어나, 인체 건강에 밀접한 EUVB에 관한 정보를 제공하고, 각 사용자의 활동 시간 및 지역적 특성을 반영한 실시간 UV 정보 및 EUVB 정보를 제공함으로써, 자외선 노출에 따른 피해 예방을 통한 건강한 야외활동을 지원할 수 있는 효과가 있다.As described above, the portable device according to the present exemplary embodiment deviates from providing limited services such as a simple UVI value and an outdoor activity recommendation according to the related art, and provides information on EUVB that is close to human health, and the activity time of each user. And by providing real-time UV information and EUVB information reflecting the local characteristics, there is an effect that can support healthy outdoor activities through the prevention of damage caused by UV exposure.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 디바이스에서의 EUVB 산출 방법의 흐름을 도시한 도면이다.7 is a flowchart illustrating a method of calculating an EUVB in a portable device according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 먼저, 제어부는 측정된 총 자외선 지수(UVI)에 미리 저장된 월별/시간별 EUVB 비율 지표를 반영하여 EUVB를 산출한다(S710). 보다 구체적으로, 제어부는 측정된 총 자외선 지수(UVI)의 세기 값에 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 지역의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVB의 세기 값을 산출하고, 산출된 EUVB의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 EUVB를 산출한다.Referring to FIG. 7, first, the controller calculates EUVB by reflecting a monthly / hourly EUVB ratio index stored in the measured total UV index (UVI) (S710). More specifically, the controller calculates the intensity value of EUVB by applying the monthly / hourly ratio of the area where the total UV index (UVI) is measured to the intensity value of the measured total UV index (UVI), and calculates the intensity value of the EUVB by wavelength EUVB is calculated by applying the erythema weighting function to the intensity value.

다음으로, 디스플레이부는, 측정된 총 자외선 지수(UVI) 또는 EUVB 정보를 표시하여 사용자에게 시각적으로 UV 정보 서비스를 제공한다(S720).Next, the display unit displays the measured total ultraviolet index (UVI) or EUVB information to provide a UV information service to the user visually (S720).

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 어플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는, 본 발명을 위한 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Methods according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be implemented as an application or executed through various computer components, and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention, and may be known and available to those skilled in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification includes many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the claims. In addition, the features described in the individual embodiments herein can be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment of the present specification can be implemented individually in various embodiments or in combination as appropriate.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 앱 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although the operations have been described in a particular order in the drawings, they should not be understood as being performed in a particular order as shown or in a sequence of successive orders, or all of the described actions being performed to obtain a desired result. Multitasking and parallel processing may be advantageous in certain circumstances. In addition, it should be understood that the division of various system components in the above-described embodiments does not require such division in all embodiments. The app components and systems described above may generally be packaged in a single software product or multiple software products.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawing.

110 : UVI 센서
120 : 제어부
130 : 디스플레이부
140 : 통신부
150 : 배터리부
160 : 보정부
110: UVI Sensor
120: control unit
130: display unit
140: communication unit
150: battery unit
160: correction unit

Claims (9)

태양광으로부터 총 자외선 지수(UVI)를 측정하는 UVI 센서;
상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)에 미리 저장된 월별/시간별 EUVB 비율 지표를 반영하여 EUVB를 산출하는 제어부;
상기 측정된 총 자외선 지수(UVI) 또는 EUVB 정보를 표시하여 사용자에게 시각적으로 UV 정보 서비스를 제공하는 디스플레이부;
상기 디스플레이부 및 사용자 단말과의 통신을 지원하는 통신부; 및
포터블 디바이스의 동작을 위한 전원을 공급하는 배터리부;를 포함하고,
상기 포터블 디바이스는,
상기 UVI 센서가 측정한 총 자외선 지수(UVI)를 아래의 수학식을 이용하여 보정하는 보정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스.
[수학식]
Figure 112019094121494-pat00018

여기서, a는 UVI 센서와 연결된 제어부의 Analog Pin 입력값
A UVI sensor that measures the total ultraviolet index (UVI) from sunlight;
A controller configured to calculate EUVB by reflecting a monthly / hourly EUVB ratio index stored in the measured total ultraviolet index (UVI);
A display unit displaying the measured total ultraviolet index (UVI) or EUVB information to provide a UV information service to a user visually;
A communication unit supporting communication with the display unit and the user terminal; And
It includes; a battery unit for supplying power for the operation of the portable device,
The portable device,
The UVI sensor-based portable device for supporting a safe daylight exposure further comprises a; correction unit for correcting the total UV index (UVI) measured by the UVI sensor using the following equation.
[Equation]
Figure 112019094121494-pat00018

Here, a is Analog Pin input value of the controller
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)의 세기 값에 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 지역의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVB의 세기 값을 산출하고, 상기 산출된 EUVB의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 EUVB를 산출하는 것을 특징으로 하는 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스.
The method of claim 1,
The control unit,
The intensity value of EUVB is calculated by applying the monthly / hourly ratio of the region where the total UV index (UVI) is measured to the intensity value of the measured total UV index (UVI), and the erythema is calculated on the calculated intensity value for each wavelength of EUVB. Portable device based on a UVI sensor to support safe daylight exposure, characterized in that applying the weighting function to calculate EUVB.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 월별/시간별 EUVB 비율 지표는,
자연광의 파장별 분광복사조도를 실측한 후, 자외선 복사의 특성을 분석하여 산출되는 것을 특징으로 하는 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스.
The method of claim 1,
The monthly / hourly EUVB ratio indicator,
UVI sensor-based portable device, characterized in that the calculated after the measurement of the spectral irradiance for each wavelength of natural light, characterized by ultraviolet radiation.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
아래의 수학식에 기초하여 사용자의 나이, 피부 유형, 신체 노출 면적의 개인정보를 반영해 비타민 D 합성량을 산출하고, 산출된 비타민 D 합성량 추정치에 근거하여 권장 야외 활동 시간을 산출해 정보를 제공하는 것을 특징
[수학식]
Figure 112018057667284-pat00009

여기서, t는 노출시간(초), SED는 표준 홍반량(Standard Erythemal Dose)이며 SED는 100[J/m2]이고, MEDF는 최소 홍반량 인자, EA는 노출면적, A는 연령 변수, a는 연령
The method of claim 1,
The control unit,
Based on the following equation, the vitamin D synthesis amount is calculated by reflecting the user's age, skin type, and personal information of the body exposure area, and the recommended outdoor time is calculated based on the estimated vitamin D synthesis amount. Features to offer
[Equation]
Figure 112018057667284-pat00009

Where t is the exposure time in seconds, SED is the Standard Erythemal Dose, SED is 100 [J / m2], MEDF is the minimum erythema factor, EA is the exposure area, A is the age variable, and a is age
제 1 항에 있어서,
상기 통신부는,
통신 시 전력소모를 줄일 수 있는 블루투스 통신 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 안전한 일광 노출을 지원하기 위한 UVI 센서 기반의 포터블 디바이스.
The method of claim 1,
The communication unit,
Portable device based on UVI sensor to support safe daylight exposure, characterized in that consisting of a Bluetooth communication module that can reduce power consumption during communication.
태양광으로부터 총 자외선 지수(UVI)를 측정하는 UVI 센서를 포함하는 포터블 디바이스에서의 EUVB 산출 방법에 있어서,
제어부가, 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)에 미리 저장된 월별/시간별 EUVB 비율 지표를 반영하여 EUVB를 산출하는 단계; 및
디스플레이부가, 상기 측정된 총 자외선 지수(UVI) 또는 EUVB 정보를 표시하여 사용자에게 시각적으로 UV 정보 서비스를 제공하는 단계;를 포함하고,
상기 UVI 센서가 측정한 총 자외선 지수(UVI)를 아래의 수학식을 이용하여 보정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUVB 산출 방법.
[수학식]
Figure 112019094121494-pat00019

여기서, a는 UVI 센서와 연결된 제어부의 Analog Pin 입력값
In the EUVB calculation method in a portable device comprising a UVI sensor for measuring the total ultraviolet index (UVI) from sunlight,
Calculating, by the control unit, EUVB by reflecting a monthly / hourly EUVB ratio index stored in the measured total ultraviolet index (UVI); And
And displaying, by the display unit, the measured total ultraviolet index (UVI) or EUVB information to provide a UV information service to the user visually.
Compensating the total UV index (UVI) measured by the UVI sensor using the following equation; EUVB calculation method further comprising.
[Equation]
Figure 112019094121494-pat00019

Here, a is Analog Pin input value of the controller
제 7 항에 있어서,
상기 EUVB를 산출하는 단계는,
상기 측정된 총 자외선 지수(UVI)의 세기 값에 총 자외선 지수(UVI)를 측정한 지역의 월별/시간별 비율을 적용하여 EUVB의 세기 값을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 EUVB의 파장별 세기 값에 홍반 가중 함수를 적용하여 EUVB를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUVB 산출 방법.


The method of claim 7, wherein
Computing the EUVB,
Calculating the intensity value of EUVB by applying the monthly / hourly ratio of the region in which the total ultraviolet index (UVI) is measured to the measured intensity value of the total ultraviolet index (UVI); And
Calculating an EUVB by applying an erythema weighting function to the calculated intensity values for each wavelength of the EUVB.


삭제delete
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