KR102467439B1

KR102467439B1 - 1채널 온도 센서 기반 체온 추정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102467439B1
Application number: KR1020210099404A
Authority: KR
Inventors: 이민구; 박용국
Original assignee: 한국전자기술연구원; 주식회사 남성인프라넷
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2022-11-16
Also published as: KR102467439B9

Abstract

본 발명은 체온을 연속적으로 측정할 때 공간 온도의 변화에 따른 피부 온도의 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 추정하는 1채널 온도 센서 기반 체온 추정 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 체온 추정 시스템은 온도 측정부와 체온 추정부를 포함한다. 온도 측정부는 측정대상자의 피부에 부착되어 피부 온도를 주기적으로 측정한다. 그리고 체온 추정부는 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 온도 측정부로부터 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정한다. 즉 체온 추정부는 평균 체온, 피부 온도, 피부 온도 차이값, 및 피부 온도 차이값의 변화량을 반영하여 현재 체온을 추정한다.

Description

1채널 온도 센서 기반 체온 추정 시스템 및 방법{Body temperature estimation system and method based on 1-channel temperature sensor}

본 발명은 체온을 제공하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체온을 연속적으로 측정할 때 공간 온도의 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 추정하는 체온 추정 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 의료 산업에서는 ICT(Information and Communications Technologies)를 융합시켜 새로운 형태의 의료기기나 의료서비스를 창출해 내고 효율화시키려는 노력으로 확대되고 있다. 환자 및 보호자들에게 차별화된 의료서비스 제공을 목적으로 환자에게 다양한 용도, 형태의 센서를 부착하여 환자의 생체신호를 실시간으로 수집 분석한 후, 환자의 생체정보를 환자의 치료에 활용하고자 하는 연구와 함께 의료서비스의 제공을 준비하고 있다.

생체정보 중에서 체온은 가장 기본적인 진단 정보로써, 여러 가지 생리 변화를 반영하는 지표이다. 체온 측정은 대부분의 질환에 대해 반드시 측정하도록 되어 있다. 최근에는 코로나19의 영향으로 체온 측정의 중요성이 강조되고 있다.

기존의 체온 측정 방식은, 측정대상자가 환자인 경우, 일정한 시간에 간호사가 병실에 방문하여 환자의 체온을 측정 기록하는 레귤러 체크 방식으로 수행되고 있다. 최근에는 인체 피부에 부착하는 형태의 의료 패치 기술을 활용하여 체온을 측정하는 연구 및 시도가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 체온 측정 방법의 변화는 환자의 거부감 없이 의료 패치를 통하여 주기적으로 장시간 체온을 자동적으로 측정하여 기록하기 때문에, 체온 측정에 따른 환자의 불편을 최소화하고, 간호사들의 레귤러 체크에 따른 업무 강도를 크게 감소시킬 수 있다. 이로 인해 환자에게 스마트하고 효율적인 의료 서비스 제공이 가능할 것으로 기대된다.

이러한 의료 패치는 피부에 부착된 상태로 측정대상자가 생활하는 환경에서 장시간에 걸쳐 체온을 측정하는 경우, 측정대상자가 위치하는 공간의 온도가 측정되는 외부 온도에 영향을 준다. 이로 인해 공간 온도가 급격하게 변화하는 경우, 외부 온도의 변화가 크게 발생하기 때문에, 의료 패치로 추정(측정)하는 체온의 정확도가 떨어질 수 밖에 없다.

공개특허공보 제2020-0021711호 (2020.03.02. 공개)

따라서 본 발명의 목적은 체온을 연속적으로 측정할 때 공간 온도의 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 추정하는 1채널 온도 센서 기반 체온 추정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 체온을 연속적으로 측정할 때 공간 온도의 변화에 따른 피부 온도의 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 추정하는 1채널 온도 센서 기반 체온 추정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 측정대상자의 체온을 연속적으로 추정하는 체온 추정 시스템으로, 상기 측정대상자의 피부에 부착되어 피부 온도를 주기적으로 측정하는 온도 측정부; 및 상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 온도 측정부로부터 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 체온 추정부;를 포함하는 체온 추정 시스템을 제공한다.

상기 체온 추정부는 상기 평균 체온과 상기 피부 온도의 상관 관계 모델링으로 1차 체온을 추정한다.

상기 체온 추정부는 상기 평균 체온, 상기 1차 체온 및 상기 피부 온도 차이값(h)의 상관 관계 모델링으로 2차 체온을 추정한다.

상기 피부 온도 차이값(h)은 현재 시각의 피부 온도(t_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간 이전의 피부 온도(t_i+j) 간의 차이값(h = t_{i -} t_i+j)이다.

상기 평균 체온, 상기 2차 체온 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₁)과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₂) 간의 차이값(h′= T_{1 -} T₂)이다.

상기 상관 관계는 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링할 수 있다.

상기 평균 체온은 복수의 상용체온계로 측정한 체온을 산출 평균한 값일 수 있다.

상기 주기는 1분이고, 상기 제1 일정 시간은 3분이고, 상기 제2 일정 시간은 1분일 수 있다.

상기 1차 체온은 2차 함수로 모델링할 수 있다.

본 발명은 또한, 측정대상자의 피부에 부착되어 체온을 연속적으로 추정하는 웨어러블 온도 패치로서, 베이스 필름; 상기 베이스 필름에 설치되며, 상기 측정대상자의 피부에 접촉되어 일정 주기로 피부 온도를 측정하는 피부 온도 센서; 및 상기 베이스 필름에 설치되며, 상기 피부 온도 센서로부터 측정한 피부 온도를 수신하고, 상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 제어부;를 포함하는 웨어러블 온도 패치를 제공한다.

본 발명은 또한, 측정대상자의 체온을 연속적으로 추정하는 체온 추정 시스템으로, 상기 측정대상자의 피부에 부착되어 체온을 연속적으로 추정하는 상기 웨어러블 온도 패치; 및 상기 웨어러블 온도 패치로부터 상기 측정대상자의 추정된 체온을 수신하는 관리 단말;을 포함하는 체온 추정 시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은, 체온 추정부가 측정대상자의 피부에 부착된 온도 측정부로부터 측정대상자의 피부 온도를 수신하는 단계; 및 상기 체온 추정부가 상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 온도 측정부로부터 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 단계;를 포함하는 체온 추정 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 측정대상자가 위치하는 공간의 온도 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 보다 정확하게 추정할 수 있다. 즉 본 발명은 체온을 연속적으로 측정할 때 공간 온도의 변화에 따른 피부 온도(1채널 온도)의 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 보다 정확하게 추정할 수 있다.

따라서 본 발명은 외부 환경의 온도 변화에 따른 체온 측정 오차를 보정할 수 있기 때문에, 더욱 정확한 연속적 체온 측정이 가능해져서 피부에 부착 가능한 웨어러블 온도 패치의 사용을 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명에 따른 웨어러블 온도 패치는 측정대상자의 피부에 부착하는 타입의 웨어러블 기술이 확보되어 일상생활에서도 연속적 체온 측정이 가능하기 때문에, 최근 코로나19 전염병 등과 같은 사회적 혼란 시기에 더욱 정확하게 장시간 체온 연속 측정 기록을 통해 의료진들의 전염 확진 판단 등에 활용 가능할 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명에 따른 체온 추정 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체온 추정 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 웨어러블 온도 패치를 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치의 하부면을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치의 상부면을 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치를 보여주는 단면도로서, 제1 베이스 필름 위에 제2 베이스 필름이 벤딩된 상태를 보여주는 단면도이다
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치가 가슴 상단 부위에 부착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 체온 추정 시스템을 이용한 체온 추정 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 9 내지 도 14는 비교예 및 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 흐름도들로서,
도 9는 비교예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이고,
도 10은 제1 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이고,
도 11은 제2 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이고,
도 12는 제3 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이고,
도 13은 제4 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이고,
도 14는 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.
도 15는 30명의 측정대상자에 대해서 측정한 외부 온도, 피부 온도 및 평균 체온을 포함하는 데이터 셋을 보여주는 테이블이다.
도 16은 도 13에 따른 체온 추정 단계에서 외부 온도 및 피부 온도를 처리하는 예를 보여주는 도면이다.
도 17은 도 14에 따른 체온 추정 단계에서 피부 온도를 처리하는 예를 보여주는 도면이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

[체온 추정 시스템]

도 1은 본 발명에 따른 체온 추정 시스템을 보여주는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 체온 추정 시스템(400; 이하 '체온 추정 시스템'이라 함)은 측정대상자의 체온을 장시간에 걸쳐서 제공하는데 있어서 측정한 체온을 기준으로 측정한 피부 온도 및 측정한 외부 온도 중에 적어도 하나와의 상관 관계 모델링을 통하여 현재 체온을 추정하여 제공하는 시스템이다. 즉 본 발명에 따른 체온 추정 시스템(400)은 외부 온도의 급격한 변화를 고려하여 측정대상자의 체온을 추정하여 제공하는 시스템이다.

이러한 본 발명에 따른 체온 추정 시스템(400)은 온도 측정부(93)와 체온 추정부(97)를 포함한다.

온도 측정부(93)는 측정대상자의 피부에 부착되어 일정 주기로 연속적으로 피부 온도와 외부 온도를 측정한다. 이때 일정 주기는 수분일 수 있다. 예컨대 일정 주기는 1분일 수 있다. 온도 측정부(93)는 측정한 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 체온 추정부(97)로 출력한다.

온도 측정부(93)는 상관 관계 모델링으로 체온 추정 모델을 모델링하는데 필요한 측정대상자의 체온을 측정하는 신체부위 체온계를 더 포함할 수 있다. 신체부위 체온계로는 상용체온계가 이용될 수 있다. 체온 측정 과정에서의 오차를 줄이기 위해서, 복수의 상용체온계를 이용하여 체온을 측정할 수 있다.

그리고 체온 추정부(97)는 온도 측정부(93)로부터 피부 온도와 외부 온도를 수신하고, 수신한 피부 온도와 외부 온도를 이용하여 현재 체온을 추정한다. 즉 체온 추정부(97)는 현재 체온을 추정하기 위한 체온 추정 모델을 모델링하고, 모델링한 체온 추정 모델을 이용하여 온도 측정부(93)로부터 피부 온도 및 외부 온도 중에 적어도 하나가 입력되면 현재 체온을 추정한다. 체온 추정 모델은 측정한 체온을 기준으로 측정한 피부 온도 및 측정한 외부 온도 중에 적어도 하나와의 상관 관계를 모델링하여 산출할 수 있다. 여기서 측정한 체온은 복수의 상용체온계로 측정한 체온을 산술 평균한 평균 체온일 수 있다. 상관 관계는 매트랩(matlab)을 이용할 수 있다.

온도 측정부(93)는 피부에 부착되어 일정 주기로 피부 온도와 외부 온도를 측정할 수 있다. 온도 측정부(93)는 측정한 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 체온 추정부(97)로 출력한다.

이러한 온도 측정부(93)는 피부에 부착할 수 있는 패치 타입의 웨어러블 온도 패치로 구현될 수 있다. 온도 측정부(93)는 피부에 부착되는 면을 통하여 피부 온도를 측정하고, 피부에 반대되는 외부를 향하는 면을 통하여 외부 온도를 측정한다.

여기서 외부 온도는 외부 환경에 의해 피부에 열 영향을 작용하는 외부 열영향 인자, 예컨대 태양빛, 태양열, 실외 온도, 건물 내 냉난방 시설, 의류, 침구 등에 의해서 피부에 작용하는 온도를 의미한다. 즉 외부 온도를 어떤 건축적 측면에서의 공간 대표 온도가 아니라, 측정대상자가 착용하는 의복과 피부 사이의 공간 온도를 외부 온도로 정의하였다. 이유는 건축적 공간 대표 온도를 실시간으로 측정하여 체온 추정 시스템(400)에 반영하는 것도 고려해 볼 수 있으나, 추후 비용적, 시스템 구성적으로도 경쟁력이 없기 때문이다. 동시에 건축적 외부 열영향이 반영된 의복과 피부 사이에 있어서, 의복에 의해 필터링 된 후의 공간 온도가 본 발명에서 추정한 체온에 영향을 주는 핵심 부분이기 때문이다.

피부 온도는 외부 열영향 인자에 의한 외부 온도가 반영된 피부로부터 검출되는 체온이다. 따라서 온도 측정부(93)는 피부 온도를 측정하는 부분의 상부에서 외부 온도를 측정하는 것이 바람직하다.

체온 추정부(97)는 온도 측정부(93)로부터 수신한 피부 온도 및 외부 온도 중에 적어도 하나를 기반으로 측정대상자의 체온을 추정한다. 체온 추정부(97)는 측정대상자가 위치하는 공간에서의 급격한 온도 변화가 발생하는 구간에서의 열영향을 고려하여 체온을 추정한다.

체온 추정부(97)는 다음과 같이 현재 체온을 수정할 수 있다.

첫째 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온을 추정한 후, 1차 체온, 피부 온도의 차이값, 및 외부 온도의 차이값을 반영하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 이때 1차 체온은 1차함수로 모델링하여 추정하였다.

둘째 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온을 추정한 후, 1차 체온, 피부 온도의 차이값, 및 외부 온도의 차이값을 반영하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 이때 1차 체온은 2차함수로 모델링하여 추정하였다.

셋째 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온을 추정한 후, 1차 체온와 피부 온도의 차이값을 반영하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 이때 1차 체온은 2차함수로 모델링하여 추정하였다.

넷째 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온을 추정한 후, 1차 체온, 피부 온도의 차이값, 및 지연된 외부 온도의 차이값을 반영하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 이때 1차 체온은 2차함수로 모델링하여 추정하였다.

이와 같이 체온 추정부(97)는 평균 체온, 피부 온도, 외부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 체온 추정부(97)는 2차 체온을 추정할 때, 지연된 외부 온도의 차이값을 반영한다. 지연된 외부 온도의 차이값을 반영하는 이유에 대해서 후술하도록 하겠다.

다섯째 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온을 추정하다. 체온 추정부(97)는 1차 체온와 피부 온도의 차이값을 반영하여 2차 체온을 추정한다. 그리고 체온 추정부(97)는 2차 체온과 피부 온도 차이값의 변화량(차이값)을 반영하여 현재 체온을 추정한다. 이때 1차 체온은 2차함수로 모델링하여 추정하였다.

이와 같이 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도 간의 상관 관계 모델링을 통하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 즉 체온 추정부(97)는 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 온도 측정부(93)로부터 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정할 수 있다. 그리고 체온 추정부(97)는 평균 체온, 피부 온도, 피부 온도 차이값, 및 피부 온도 차이값의 변화량을 반영하여 현재 체온을 추정한다.

구체적으로 설명하면, 체온 추정부(97)는 평균 체온과 피부 온도의 상관 관계 모델링으로 1차 체온을 추정한다. 다음으로 체온 추정부(97)는 평균 체온, 1차 체온 및 피부 온도 차이값의 상관 관계 모델링으로 2차 체온을 추정한다. 그리고 체온 추정부(97)는 평균 체온, 2차 체온 및 피부 온도 차이값의 변화량의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정한다. 이때 피부 온도 차이값의 변화량은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값 간의 차이값이다. 피부 온도 차이값은 현재 피부 온도와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간 이전의 피부 온도 간의 차이값이다.

이와 같은 본 발명에 체온 추정 시스템(400)은 도 2 내지 도 7에 도시된 실시예로 구현될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체온 추정 시스템(400)을 보여주는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 온도 추정 시스템(400)은 웨어러블 온도 패치(100)와 관리 단말(200)을 포함한다. 그 외 본 실시예에 따른 온도 추정 시스템(400)은 신체부위 체온계(300)를 더 포함할 수 있다.

신체부위 체온계(300)는 측정대상자의 신체부위의 체온을 측정하여 출력한다. 신체부위 체온계(300)는 가슴, 이마, 겨드랑이, 귀 및 귓불 중에 하나의 신체부위의 체온을 측정한다. 이러한 신체부위 체온계(300)는 상용체온계일 수 있다.

신체부위 체온계(300)는 본 실시예에 따른 체온 추정을 위한 상관 관계를 모델링하고, 모델링한 상관 관계로부터 추정한 체온이 신체부위 체온계(300)로 측정한 체온과의 정확도를 확인하기 위한 용도이다. 체온 추정을 위한 상관 관계를 모델링하기 위해서는 체온을 정확하게 측정할 수 있는 신체부위 체온계(300)를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 신체부위 체온계(300)로 복수 개의 상용체온계를 사용하여 체온을 측정하였으며, 측정한 체온들을 산술 평균한 평균 체온을 사용하였다. 평균 체온을 사용함으로써, 특정 상용체온계를 사용함으로써 발생될 수 있는 오차 발생 가능성을 최소화하였다.

웨어러블 온도 패치(100)는 측정대상자의 피부에 부착되어 일정 주기로 연속적으로 피부 온도와 외부 온도를 측정한다. 웨어러블 온도 패치(100)는 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 출력할 수 있다. 웨어러블 온도 패치(100)는 유연한 패치 타입으로 구현된 유연 온도 센서 모듈일 수 있다. 이러한 웨어러블 온도 패치(100)는 온도 측정부의 기능을 수행할 수 있다.

그리고 관리 단말(200)은 웨어러블 온도 패치(100)로부터 수신한 피부 온도와 외부 온도를 기반으로 측정대상자의 체온을 추정한다. 즉 관리 단말(200)은 웨어러블 온도 패치(100)로부터 피부 온도와 외부 온도를 수신한다. 그리고 관리 단말(200)은 측정한 피부 온도 및 외부 온도 중에 적어도 하나를 이용하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 이러한 관리 단말(200)은 관리자가 사용하는 통신 단말로서, 예컨대 PC, 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC, 전용 단말, 서버 등이 될 수 있다. 이러한 관리 단말(200)은 체온 추정부의 기능을 수행할 수 있다.

여기서 신체부위 체온계(300), 웨어러블 온도 패치(100) 및 관리 단말(200) 간에는 무선 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신 방식으로는 근거리 무선 통신 방식이 사용될 수 있다. 근거리 무선 통신 방식으로는 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE), 와이파이(WiFi), 지그비(Zig bee) 또는 NFC(Near Field Communication) 등이 사용될 수 있다.

한편 본 실시예에서는 관리 단말(200)이 체온 추정부의 기능을 수행하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다.

예컨대 웨어러블 온도 패치(100)는 온도 측정부 및 온도 추정부를 포함할 수 있다. 즉 웨어러블 온도 패치(100)는 측정대상자의 피부에 부착되어 일정 주기로 연속적으로 피부 온도와 외부 온도를 측정한다. 웨어러블 온도 패치(100)는 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화한다. 웨어러블 온도 패치(100)는 측정한 피부 온도 및 외부 온도 중에 적어도 하나를 이용하여 현재 체온을 추정할 수 있다. 그리고 관리 단말(200)은 웨어러블 온도 패치(100)로부터 피부 온도, 외부 온도 또는 추정 체온을 수신하여 출력하거나 관리할 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)에 대해서 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 도 2의 웨어러블 온도 패치(100)를 보여주는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 유연한 베이스 필름(10,30) 및 피부 온도 센서(50)를 포함한다. 베이스 필름(10,30)은 피부 온도 센서(50)가 실장될 실장 영역(15)을 구비하고, 실장 영역(15)으로의 열전도를 차단하는 열전도 차단 슬롯(17,19)이 형성되어 있다. 그리고 피부 온도 센서(50)는 베이스 필름(10,30)의 실장 영역(15)에 실장되며 피부에 접촉되어 피부 온도를 측정한다. 그 외 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 외부 온도 센서(60), 접지층(40), 발열 가능 소자(70)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 피부 온도 센서(50) 주위에 열전도 차단 슬롯(17,19)을 형성함으로써, 베이스 필름(10,30)을 타고 피부 온도 센서(50)로 열전도가 이루어지는 것을 차단할 수 있다. 즉 열전도 차단 슬롯(17,19)으로 내부 열영향 인자의 영향을 줄일 수 있다.

먼저 내부 열영향 인자에 대해서 살펴보면, 베이스 필름(10,30)을 포함하는 인쇄회로기판에서의 열전도 영향은 인쇄회로기판 내의 접지층(40)이나 전극층을 통해 피부 온도 센서(50) 주변의 피부와 발열 가능 소자(70)의 구동 중 발생되는 열들이 피부 온도 센서(50)로 전도되어 측정된 체온에 영향을 줄 수 있다.

따라서 이러한 내부 열영향 인자에 따른 열영향을 차단하기 위해서, 본 실시예에서는 열전도 차단 슬롯(17,19)을 형성하였다.

열전도 차단 슬롯(17,19)은 피부 온도 센서(50)의 둘레를 따라서 베이스 필름(10,30)에 형성된 가드 슬롯(17)과, 피부 온도 센서(50)가 실장된 실장 영역(15)과 접지층(40)이 형성된 영역의 경계 부분에 형성된 경계 슬롯(19) 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 경계 슬롯(19)은 베이스 필름(10,30)에 형성되는 제1 경계 슬롯(21)과, 접지층(40)에 형성되는 제2 경계 슬롯(23) 중에 적어도 하나를 포함한다. 본 실시예에서는 가드 슬롯(17)과 경계 슬롯(19)이 함께 형성되고, 제1 및 제2 경계 슬롯(21,23)이 함께 형성된 예를 개시하였다.

베이스 필름(10,30)은 제1 베이스 필름(10)과 제2 베이스 필름(30)을 포함한다. 제2 베이스 필름(30)은 제1 베이스 필름(10)에 연결되어 제1 베이스 필름(10) 위로 벤딩된다.

여기서 제1 베이스 필름(10)에는 피부 온도 센서(50), 접지층(40) 및 발열 가능 소자(70)가 형성된다. 그리고 제2 베이스 필름(30)에는 외부 온도 센서(60)가 형성된다.

피부 온도 센서(50)는 제1 베이스 필름(10)의 일측에 실장된다.

접지층(40)은 피부 온도 센서(50)가 실장된 실장 영역(15)에서 이격된 제1 베이스 필름(10)에 형성된다.

발열 가능 소자(70)는 피부 온도 센서(50)가 실장된 실장 영역(15)에서 이격된 제1 베이스 필름(10)에 형성된다. 이때 발열 가능 소자(70)는 접지층(40)이 형성된 영역에 형성될 수 있다.

여기서 발열 가능 소자(70)는 웨어러블 온도 패치(100)에 포함되는 소자들로서, 피부 온도 센서(50)에 내부 열영향 인자에 따른 영향을 줄 수 있는 소자들을 의미한다. 이러한 발열 가능 소자(70)는 통신부(71), 저장부(73), 제어부(75) 및 전원공급부(77)를 포함할 수 있다.

통신부(71)는 관리 단말(200)과 통신을 수행한다. 통신부(71)는 관리 단말(200)과의 통신 방식으로 근거리 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

저장부(73)는 피부 온도 센서(50)에서 측정한 피부 온도 또는 외부 온도 센서(60)에서 측정한 외부 온도를 저장한다.

제어부(75)는 전반적인 웨어러블 온도 패치(100)의 동작을 제어하는 마이크로프로세서이다. 여기서 제어부(75)는 통신부(71)를 통하여 피부 온도 센서(50) 및 외부 온도 센서(60)에서 측정한 온도 또는 저장부(73)에 저장된 온도를 관리 단말(200)로 전송한다.

그리고 전원공급부(77)는 피부 온도 센서(50), 통신부(71), 저장부(73) 및 제어부(75)로 구동에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(77)는 여러 번 충방전이 가능한 전기에너지 저장장치로서, 예컨대 이차전지 및 슈퍼커패시터 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전원공급부(77)는 웨어러블 온도 패치(100)의 주변의 에너지, 예컨대 체온, 무선 신호 등을 수집하여 전기에너지로 발전하는 에너지 하베스팅부를 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)의 하부면을 보여주는 평면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)의 상부면을 보여주는 평면도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)를 보여주는 단면도로서, 제1 베이스 필름(10) 위에 제2 베이스 필름(30)이 벤딩된 상태를 보여주는 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 유연한 베이스 필름(10,30) 및 피부 온도 센서(50)를 포함하고, 외부 온도 센서(60), 접지층(40), 발열 가능 소자(70) 및 보호층(80)을 더 포함할 수 있다.

베이스 필름(10,30)은 유연한 플라스틱 소재의 절연 필름이다. 이러한 베이스 필름(10,30)의 소재로는 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP) 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.

이러한 베이스 필름(10,30)은 제1 베이스 필름(10)과 제2 베이스 필름(30)을 포함한다. 제1 및 제2 베이스 필름(10,30)은 각각 상부면(13,33)과, 상부면(13,33)에 반대되는 하부면(11,31)을 구비한다. 여기서 제2 베이스 필름(30)은 벤딩되어 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 위치하기 때문에, 도 4 및 도 5의 평면도에서는, 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)과 제2 베이스 필름(30)의 상부면(33)이 같은 면에 위치하고, 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)과 제2 베이스 필름(30)의 하부면(31)이 같은 면에 위치하게 된다.

제1 베이스 필름(10)은 하부면(11)에 피부 온도 센서(50)와 접지층(40)이 형성된다. 피부 온도 센서(50)와 접지층(40)은 서로 이격되게 형성된다. 제1 베이스 필름(10)은 상부면(13)에 발연 가능 소자가 실장된다.

제2 베이스 필름(30)은 상부면(33)에 외부 온도 센서(60)가 형성된다. 제2 베이스 필름(30)은, 제1 베이스 필름(10)에 대해서 쉽게 밴딩되어 제1 베이스 필름(10)의 위에 위치할 수 있도록, 제1 베이스 필름(10)보다는 폭이 좁게 형성된다.

제1 베이스 필름(10)에 대해서 제2 베이스 필름(30)을 벤딩할 때, 피부 온도 센서(50)가 실장된 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)이 피부 쪽을 향하고, 외부 온도 센서(60)가 외부를 향할 수 있도록 벤딩된다. 즉 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11) 및 제2 베이스 필름(30)의 상부면(33)이 아래를 향하게 위치시킨 후, 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13) 위로 제2 베이스 필름(30)의 하부면(31)이 위치할 수 있도록 벤딩된다.

접지층(40)은 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)에 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 접지층(40)은 제1 베이스 필름(10)의 내부에 형성될 수 있다.

피부 온도 센서(50)는 백금 소재 기반의 저항막 방식의 온도 센서로서, 내부 센서부(51)와 내부 전극부(53)를 포함한다. 내부 센서부(51)는 접촉된 피부의 체온(피부 온도)을 측정한다. 그리고 내부 전극부(53)는 내부 센서부(51)에 연결되며 측정한 피부 온도를 저장부(73) 또는 제어부(75)로 전달한다. 내부 전극부(53)는 복수의 라인으로 형성될 수 있으며, 복수의 라인 중 하나는 접지층(40)에 연결되고, 다른 하나는 측정한 피부 온도를 전달할 저장부(73) 또는 제어부(75)에 연결될 수 있다.

가드 슬롯(17)은 피부 온도 센서(50)의 주위의 제1 베이스 필름(10)을 관통하여 형성된다. 가드 슬롯(17)은 피부 온도 센서(50)를 둘러싸는 형태로 형성되며, 내부 전극부가 형성된 부분에는 형성되지 않는다. 즉 가드 슬롯(17)은 내부 센서부(51)를 둘러싸는 형태로 형성되며, 내부 센서부(51)에서 내부 전극부(53)가 연결되어 인출되는 부분은 오픈되어 있다.

경계 슬롯(19)은 제1 경계 슬롯(21)과 제2 경계 슬롯(23)을 포함한다. 제1 경계 슬롯(21)은 내부 전극부(53)를 기준으로 양쪽에 형성될 수 있다. 제2 경계 슬롯(23)은 피부 온도 센서(50) 쪽을 향하는 제어부(75) 쪽을 가리는 형태로 접지층(40)에 형성될 수 있다. 제2 경계 슬롯(23)은 접지층(40)과 제1 베이스 필름(10)을 관통하여 형성된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 피부 온도 센서(50) 주위에 가드 슬롯(17) 또는 경계 슬롯(19)을 형성함으로써, 베이스 필름(10,30)을 타고 피부 온도 센서(50)로 열전도가 이루어지는 것을 차단할 수 있다. 즉 피부 온도 센서(50)에서 측정되는 피부 온도에서 가드 슬롯(17) 또는 경계 슬롯(19)으로 내부 열영향 인자의 영향을 줄일 수 있다.

발열 가능 소자(70)는 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 실장된다. 발열 가능 소자(70)는 접지층(40)이 형성된 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)에 반대되는 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 실장된다.

보호층(80)은 발열 가능 소자(70)를 외부 환경으로 보호한다. 보호층(80)은 발열 가능 소자(70)가 실장된 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 플라스틱 수지의 보호필름을 합지하여 형성할 수 있다. 또는 보호층(80)은 액상의 플라스틱 수지를 도포하거나 성형하여 형성할 수 있다. 이러한 보호층(80)의 소재로는 제1 베이스 필름(10)에 유연성을 제공할 수 있는 플라스틱 소재 또는 부직포가 사용될 수 있다.

제1 베이스 필름(10) 위로 벤딩된 제2 베이스 필름(30)은 보호층(80) 위에 부착될 수 있다.

그리고 외부 온도 센서(60)는 제2 베이스 기판의 상부면(33)에 실장된다. 외부 온도 센서(60)는 백금 소재 기반의 저항막 방식의 온도 센서로서, 외부 센서부(61)와 외부 전극부(63)를 포함한다. 외부 센서부(61)는 피부와 반대 쪽을 향하여 웨어러블 온도 패치(100)로 인가되는 외부 온도를 측정한다. 그리고 외부 전극부(63)는 외부 센서부(61)에 연결되며 측정한 외부 온도를 저장부(73) 또는 제어부(75)로 전달한다. 외부 전극부(63)는 복수의 라인으로 형성될 수 있으며, 복수의 라인 중 하나가 접지층(40)에 연결되고, 다른 하나가 측정한 외부 온도를 전달할 저장부(73) 또는 제어부(75)에 연결될 수 있다.

이와 같이 외부 온도 센서(60)는 외부 열영향 인자에 따른 외부 온도를 측정한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)가 가슴 상단 부위에 부착된 상태를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 부착용 패드(18)를 이용하여 측정대상자의 다양한 신체 부위에 부착할 수 있다. 도 7에서는 웨어러블 온도 패치(100)가 부착용 패드(18)에 의해 가슴 상단 부위에 부착된 예를 개시하였다. 부착용 패드(18)는 유연성을 갖는 플라스틱, 종이 또는 부직포 소재의 접착 테이프일 수 있다.

웨어러블 온도 패치(100)는 피부 온도 센서(50)가 가슴 상단 부위의 피부를 향하도록 부착된다. 웨어러블 온도 패치(100)는 외부 온도 센서(60)가 가슴 상단 부위의 외측을 향하도록 부착용 패드(18) 바로 아래에 위치하도록 부착된다.

도 7에서는 웨어러블 온도 패치(100)가 상의에 의해 외부 환경에 직접 노출되지 않은 예를 개시하였지만, 사용 환경에 따라서는 외부 환경에 직접 노출될 수 있다.

[체온 추정 방법]

이와 같은 본 실시예에 따른 체온 추정 시스템을 이용한 체온 추정 방법에 대해서 도 2, 도 8 내지 도 16을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 체온 추정 시스템을 이용한 체온 추정 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 2 및 도 8을 참조하면, S10단계에서 웨어러블 온도 패치(100)는 측정대상자의 피부에 부착되어 외부 온도와 피부 온도를 일정 주기로 측정한다. 신체부위 체온계(300)는 측정대상자의 체온을 일정 주기로 측정한다.

그리고 S30단계에서 관리 단말(200)은 신체부위 체온계(300)에서 측정한 체온을 기준으로 웨어러블 온도 패치(100)로 측정한 피부 온도 및 측정한 외부 온도 중에 적어도 하나와의 상관 관계 모델링을 통하여 현재 체온을 추정한다.

이와 같이 상관 관계 모델링을 통하여 체온 추정 모델이 모델링되면, 관리 단말(200)은 웨어러블 온도 패치(100)로부터 수신되는 피부 온도 및 외부 온도 중에 적어도 하나로 현재 체온을 추정한다.

본 발명에 따른 체온 추정 방법에 대해서 도 9 내지 도 14에 도시된 비교예 및 실시예를 통하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 9 내지 도 14는 비교예 및 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 흐름도들이다.

도 9는 비교예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.

도 9를 참조하면, 비교예에 따른 체온 추정 방법은 피부 온도, 외부 온도 및 체온과의 상관 관계 모델링을 통하여 현재 체온을 추정하는 방법이다.

이러한 비교예에 따른 체온 추정 방법은 급격한 공간 온도의 변화가 발생하지 않는 일반적인 환경, 즉 항온이 유지되는 공간에서 현재 체온을 추정하는 방법으로 유용할 수 있다.

하지만 급격한 공간 온도의 변화가 발생하는 경우, 웨어러블 온도 패치(100)로 측정되는 외부 온도는 급격히 변하지만 피부 온도의 변화는 크지 않기 때문에, 비교예에 따른 체온 추정 방법으로 추정한 현재 체온의 정확성이 떨어지는 문제가 있다. 즉 급격한 온도 변화가 발생하는 환경, 예컨대 실외에서 실내로 이동하거나, 에어컨이나 히터를 가동하여 실내 공간의 온도가 급격하게 변화가 발생하게 되면, 급격한 온도 변화가 발생하는 구간에서 측정된 외부 온도와 피부 온도의 상관 관계를 이용하여 비교예에 따른 체온 추정 방법으로 추정한 체온은 실제 측정된 체온과는 큰 오차를 가지게 된다.

이와 같은 추정 체온과 측정된 체온 간의 오차 발생 원인은 웨어러블 온도 패치(100)를 부착한 측정대상자가 어떤 온도환경의 공간으로부터 이동해 왔는지에 대한 정보가 반영되지 않았기 때문인 것으로 판단된다. 즉 측정대상자의 과거 정보를 체온 추정 시 반영한다면 공간 이동에 따른 체온 추정 오차를 줄여줄 수 있을 것으로 판단된다.

따라서 본 발명의 제1 내지 제5 실시예에서는 측정대상자의 과거 정보를 반영한 체온 추정 방법을 제공한다. 제1, 제2 및 제4 실시예는 외부 온도와 피부 온도를 이용한 체온 추정 방법을 제공한다. 제3 및 제5 실시예는 피부 온도를 이용한 체온 추정 방법을 제공한다. 여기서 제3 및 5 실시예는 피부 온도만을 이용하기 때문에, 1채널 온도 센서 기반 체온 추정 방법이다. 제1, 제2 및 제4 실시예는 피부 온도와 외부 온도를 이용하기 때문에, 2채널 온도 센서 기반 체온 추정 방법이다.

[제1 실시예]

도 10은 제1 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 제1 실시예에 따른 체온 추정 방법은 1차 체온을 추정하는 단계와, 1차 체온을 이용하여 2차 체온을 추정하는 단계를 포함한다.

먼저 체온 추정부가 평균 체온과 피부 온도(x) 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온(F(x))을 추정한다. 이때 1차 체온(F(x))은 1차함수로 모델링하여 추정한다.

그리고 체온 추정부가 1차 체온(F(x)), 피부 온도의 차이값(h), 및 외부 온도의 차이값(i)을 반영하여 2차 체온(G(x))인 현재 체온을 추정한다.

피부 온도의 차이값(h)은, 아래의 수학식1과 같이, 현재 피부 온도(t_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간(j) 이전의 피부 온도(t_i+j) 간의 차이값이다.

[수학식 1]

h = t_i- t_i+j

제1 일정 시간은 5분 이내에서 설치될 수 있고, 바람직하게는 1분 내지 5분 사이에서 설정될 수 있다.

이와 같이 제1 일정 시간을 5분 이내로 설정하는 이유는 다음과 같다. 급격한 공간 온도의 변화가 발생하는 경우, 외부 온도는 약 15분 정도 변화한 후 급격한 공간 온도의 변화가 발생하기 전의 외부 온도로 회복하는 것을 확인할 수 있다. 특히 외부 온도는 처음 5분 이내에 급격하게 변화한 이후에, 10분 이내에 급격한 공간 온도의 변화가 발생하기 전의 외부 온도로 회복한다.

따라서 체온 추정 시 급격한 외부 온도의 변화를 반영하기 위해서, 제1 일정 시간은 5분 이내에서 결정하는 것이 바람직하다. 예컨대 제1 일정 시간은 3분일 수 있다. 피부 온도의 차이값은 현재 피부 온도(t₀)와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전의 피부 온도(t₃) 간의 차이값(t₀- t₃)으로 정의한다.

피부 온도의 차이값(h)와 같은 방식으로 외부 온도 차이값(i)이 설정된다.

즉 외부 온도의 차이값(i)은, 아래의 수학식2와 같이, 현재 외부 온도(t′_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간(j) 이전의 외부 온도(t′_i+j) 간의 차이값이다.

[수학식 2]

i = t′_i- t′_i+j

따라서 체온 추정 시 급격한 외부 온도의 변화를 반영하기 위해서, 제1 일정 시간은 5분 이내에서 결정하는 것이 바람직하다. 예컨대 제1 일정 시간은 3분일 수 있다. 외부 온도의 차이값은 현재 외부 온도(t′₀)와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전의 외부 온도(t′₃) 간의 차이값(t′₀- t′₃)으로 정의한다.

그리고 현재 체온(G(x))은 아래의 수학식3으로 추정할 수 있다.

[수학식 3]

G(x)=a*F(x)+b*d1(t)+c*d11(t)+d00

a : 1차 체온의 가중치

d1(t) : 피부 온도의 차이값

b : 피부 온도의 가중치

d11(t) : 외부 온도의 차이값

c : 외부 온도의 가중치

d00 : 상수

체온 추정부는 평균 체온을 기반으로 한 상관 관계 모델링을 통하여 수학식3에서 a, b, c 및 d00를 결정한다.

체온 추정부는 상관 관계 모델링을 통하여 a, b, c 및 d00를 결정함으로써, 웨어러블 온도 패치로 외부 온도와 피부 온도를 측정하면, 수학식3으로 현재 체온(G(x))을 추정한다.

[제2 실시예]

도 11은 제2 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.

도 11을 참조하면, 제2 실시예에 따른 체온 추정 방법은 제1 실시예와 동일하게 진행한다. 단지 제2 실시예에서는 1차 체온을 2차함수로 모델링하여 추정하였다.

[제3 실시예]

도 12는 제3 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 제3 실시예에 따른 체온 추정 방법은 1차 체온을 추정하는 단계와, 1차 체온을 이용하여 2차 체온을 추정하는 단계를 포함한다.

먼저 체온 추정부는 평균 체온과 피부 온도(x) 간의 상관 관계 모델링을 통하여 1차 체온(F(x))을 추정한다. 이때 1차 체온(F(x))은 2차함수로 모델링하여 추정한다.

그리고 체온 추정부는 1차 체온(F(x))과 피부 온도의 차이값(h)을 반영하여 2차 체온(G(x))인 현재 체온을 추정한다.

2차 체온(G(x))은 아래의 수학식4로 추정할 수 있다.

[수학식 4]

G(x)=a*F(x)+b*d1(t)+c*d11(t)+d00

a : 1차 체온의 가중치

d1(t) : 피부 온도의 차이값

b : 피부 온도의 가중치

d11(t) : 외부 온도의 차이값

c : 외부 온도의 가중치

d00 : 상수

체온 추정부는 평균 체온을 기반으로 한 상관 관계 모델링을 통하여 수학식4에서 a, b 및 d00를 결정한다. 외부 온도는 반영되지 않기 때문에, c=0 이다.

체온 추정부는 상관 관계 모델링을 통하여 a, b 및 d00를 결정함으로써, 웨어러블 온도 패치로 피부 온도를 측정하면, 수학식4로 현재 체온(G(x))을 추정한다.

[제4 실시예]

도 13은 제4 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.

도 13을 참조하면, 제4 실시예에 따른 체온 추정 방법은 1차 체온을 추정하는 단계와, 1차 체온을 이용하여 2차 체온을 추정하는 단계를 포함한다.

그리고 체온 추정부는 1차 체온(F(x)), 피부 온도의 차이값(h), 및 지연된 외부 온도의 차이값(i)을 반영하여 2차 체온(G(x))인 현재 체온을 추정한다.

여기서 피부 온도의 차이값은 수학식1로 산출할 수 있다.

지연된 외부 온도의 차이값은 수학식5로 산출할 수 있다.

[수학식5]

i = t′_{i+k -} t′_i+j+k

즉 지연된 외부 온도의 차이값은 현재 외부 온도(t′_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간(j) 이전의 외부 온도(t′_i+j) 간의 차이값을 산출하되, 제2 일정 시간(k)을 지연한 외부 온도의 차이값을 산출한다. 제2 일정 시간(k)은 현재 시각을 기준으로 2분 지연된 시간일 수 있다.

예컨대 피부 온도의 차이값은 현재 피부 온도(t₀)와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전의 피부 온도(t₃) 간의 차이값(t₀- t₃)으로 정의한다. 그리고 지연된 외부 온도의 차이값은, 현재 시각을 기준으로 2분 지연된 시간을 반영할 경우, (t′_{2 -} t′₅)으로 정의한다.

이와 같이 지연된 외부 온도의 차이값을 산출하는 이유는 다음과 같다.

웨어러블 온도 패치는 자체적으로 열 전달을 지연시키기 때문에, 외부 온도가 피부 온도에 영향을 주는데 시간이 필요하다.

이러한 시간 지연은 외부 온도와 피부 온도와의 피어슨 상관계수(Correlation)를 통하여 확인할 수 있다. 피어슨 상관계수에 따르면, 외부 온도 센서에서 측정한 외부 온도와 피부 온도 센서에서 측정한 피부 온도는 타임 딜레이를 2분 반영할 경우가 상관 관계성이 크게 증가하는 것을 알 수 있다. 이것은 외부 열영향에 의해 의복을 통과한 열이 외부 온도 센서에서 측정되고, 이 열이 다시 웨어러블 온도 패치를 통과하여 피부 온도 센서에 영향을 전달하는데 시간이 필요하다는 것을 의미한다. 즉 외부 온도가 웨어러블 온도 패치를 통과하여 피부에 영향을 주는데 약 2분의 온도 전달 시간이 소요된다는 것을 의미한다.

그리고 현재 체온(G(x))은 아래의 수학식6으로 추정한다.

[수학식 6]

G(x)=a*F(x)+b*d1(t)+c*d11(t)+d00

a : 1차 체온의 가중치

d1(t) : 피부 온도의 차이값

b : 피부 온도의 가중치

d11(t) : 지연된 외부 온도의 차이값

c : 외부 온도의 가중치

d00 : 상수

체온 추정부는 평균 체온을 기반으로 한 상관 관계 모델링을 통하여 수학식6에서 a, b, c 및 d00를 결정한다.

체온 추정부는 상관 관계 모델링을 통하여 a, b, c 및 d00를 결정함으로써, 웨어러블 온도 패치로 외부 온도와 피부 온도를 측정하면, 수학식6으로 현재 체온(G(x))을 추정한다.

[제5 실시예]

도 14는 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법을 보여주는 블록도이다.

도 14를 참조하면, 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법은 1차 체온을 추정하는 단계와, 1차 체온을 이용하여 2차 체온을 추정하는 단계와, 2차 체온을 이용하여 3차 체온을 추정하는 단계를 포함한다. 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법은 1차 내지 3차 체온을 추정할 때 피부 온도를 이용한다.

다음으로 체온 추정부는 1차 체온(F(x))와 피부 온도의 차이값(h)을 반영하여 2차 체온(G(x))을 추정한다. 여기서 2차 체온(G(x))은 제3 실시예와 동일하게 수학식7로 산출할 수 있다. 피부 온도의 차이값(h)은 수학식1로 산출할 수 있다.

[수학식 7]

G(x)=a*F(x)+b*d1(t)+c*d2(t)+d00

a : 1차 체온의 가중치

d1(t) : 피부 온도의 차이값

b : 피부 온도의 가중치

d2(t) : 외부 온도의 차이값

c : 외부 온도의 가중치

d00 : 상수

체온 추정부는 평균 체온을 기반으로 한 상관 관계 모델링을 통하여 수학식7에서 a, b 및 d00를 결정한다. 외부 온도는 반영되지 않기 때문에, c=0 이다.

체온 추정부는 상관 관계 모델링을 통하여 a, b 및 d00를 결정함으로써, 웨어러블 온도 패치로 피부 온도를 측정하면, 수학식7로 2차 체온(G(x))을 추정한다.

그리고 체온 추정부는 2차 체온(G(x))와 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 3차 체온(H(x))을 추정한다.

여기서 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 아래의 수학식8로 산출할 수 있다.

[수학식 8]

h′= T₁- T₂

T₁ : 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도의 차이값

T₂ : 이전 시각을 기준으로 한 피부 온도의 차이값

즉 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₁)과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₂) 간의 차이값이다.

T₁ 및 T₂는 수학식1로 산출할 수 있다. 이때 제1 일정 시간은 5분 이내에서 설치될 수 있고, 바람직하게는 1분 내지 5분 사이에서 설정될 수 있다. 제2 일정 시간은 제1 일정 시간 보다는 짧게 설정될 수 있다. 예컨대 제1 일정 시간이 3분인 경우, 제2 일정 시간은 1분일 수 있다.

여기서 3차 체온(H(x))은 수학식9를 이용하여 산출한다.

[수학식 9]

H(x)=a*F(x)+b*d11(t)+c*d22(t)+d00

a : 1차 체온의 가중치

d1(t) : 피부 온도 차이값의 변화량

b : 피부 온도의 가중치

d22(t) : 외부 온도의 차이값

c : 외부 온도의 가중치

d00 : 상수

체온 추정부는 평균 체온을 기반으로 한 상관 관계 모델링을 통하여 수학식3에서 a, b 및 d00를 결정한다. 외부 온도는 반영되지 않기 때문에, c=0 이다.

체온 추정부는 상관 관계 모델링을 통하여 a, b, c 및 d00를 결정함으로써, 웨어러블 온도 패치로 피부 온도를 측정하면, 수학식9로 현재 체온(H(x))을 추정한다.

이와 같은 본 실시예에 따른 체온 추정 방법은 도 15 내지 도 17에 도시된 구체적인 실험예를 통하여 확인하였다. 측정대상자의 가슴 상단 부위에, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)를 부착하였다. 웨어러블 온도 패치(100)는 측정대상자가 일상적인 생활을 하면서 여러 공간을 자연스럽게 이동하는 과정에서 발생하는 피부 온도 및 외부 온도를 측정한다.

본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치(100)는 외부 온도와 피부 온도를 동시에 측정하여 저장할 수 있으며, 1분 주기로 외부 온도와 피부 온도를 측정한다. 복수 개의 상용체온계를 사용하여 동일한 측정 지점에서 3회씩 반복하여 체온을 측정한 후, 관리 단말은 측정한 체온을 산술 평균하여 평균 체온을 산출하였다.

도 15는 30명의 측정대상자에 대해서 측정한 외부 온도, 피부 온도 및 평균 체온을 포함하는 데이터 셋을 보여주는 테이블이다.

도 15를 참조하면, 30명을 대상으로 본 실시예에 따른 웨어러블 온도 패치를 부착하여 외부 온도와 피부 온도를 측정하고, 관리 단말은 상용체온계로 측정한 평균 체온과 시간 동기화하여 400개의 데이터 셋을 확보하였다.

도 15의 데이터 셋을 이용하여 비교예, 제1 내지 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법으로 현재 체온을 추정하였다. 추정한 체온과 평균 체온을 비교하여 본 발명에 따른 체온 추정 방법의 정확성을 확인하였다.

비교예에서는 피부 온도, 외부 온도 및 체온과의 상관 관계 모델링을 통하여 현재 체온을 추정하였다.

비교예에 따른 체온 추정 방법은 급격한 공간 온도의 변화가 발생하지 않는 일반적인 환경, 즉 항온이 유지되는 공간에서 현재 체온을 추정하는 방법으로 유용하게 활용될 수 있다.

하지만 급격한 공간 온도의 변화가 발생하는 경우, 웨어러블 온도 패치(100)로 측정되는 외부 온도는 급격히 변하지만 피부 온도의 변화는 크지 않기 때문에, 비교예에 따른 체온 추정 방법으로 추정한 현재 체온의 정확성이 떨어지는 문제가 있다.

제1 내지 제5 실시예 모두 1차 체온은 평균 체온과 피부 온도(x) 간의 상관 관계 모델링을 통하여 추정하였다. 제1 실시예는 1차 체온을 1차함수로 모델링하였고, 제2 내지 제5 실시예는 1차 체온을 2차함수로 모델링하였다.

제1 및 제2 실시예에서는 2채널 온도 센서를 이용하여 현재 체온을 추정하였다. 이때 2차 체온인 현재 체온을 추정할 때, 피부 온도의 차이값과 외부 온도의 차이값은 각각 현재 시각 측정된 온도와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전에 측정된 온도의 차이로 산출하였다.

제3 실시예에서는 1채널 온도 센서(피부 온도 센서)를 이용하여 2차 체온인 현재 체온을 추정하였다. 1차 체온과 피부 온도의 차이값을 반영하여 2차 체온인 현재 체온을 추정하였다. 여기서 피부 온도의 차이값은 현재 시각에 측정된 피부 온도와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전에 측정된 피부 온도의 차이로 산출하였다.

제4 실시예에서는 2차 체온을 1차 체온, 피부 온도의 차이값, 및 지연된 외부 온도의 차이값을 반영하여 2차 체온인 현재 체온을 추정하였다.

여기서 피부 온도의 차이값 및 지연된 외부 온도의 차이값은, 도 16에 도시된 바와 같이, 산출할 수 있다. 여기서 도 16은 도 13에 따른 체온 추정 단계에서 외부 온도 및 피부 온도를 처리하는 예를 보여주는 도면이다.

제4 실시예에서 피부 온도의 차이값은 현재 시각에 측정된 피부 온도와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전에 측정된 피부 온도의 차이로 산출하였다.

제4 실시예에서 지연된 외부 온도의 차이값은 현재 시각을 기준으로 2분 지연된 시간에 측정된 외부 온도와, 2분 지연된 시간을 기준으로 3분 이전에 측정된 외부 온도의 차이로 산출하였다. 예컨대 현재 시각이 오전 8시 42분인 경우, 피부 온도의 차이값은 제1 피부 온도(오전 8시 42분)과 제2 피부 온도(오전 8시 39분)의 차이로 산출한다. 지연된 외부 온도의 차이값은 제1 외부 온도(오전 8시 41분)과 제2 외부 온도(오전 8시 37분)의 차이로 산출한다.

제5 실시예에서는 1채널 온도 센서(피부 온도 센서)를 이용하여 3차 체온인 현재 체온을 추정하였다.

여기서 피부 온도의 차이값과, 피부 온도 차이값의 변화량은, 도 17에 도시된 바와 같이, 산출할 수 있다. 여기서 도 17은 도 14에 따른 체온 추정 단계에서 피부 온도를 처리하는 예를 보여주는 도면이다.

피부 온도 차이값의 변화량(h′=T)은 다음과 같이 산출하였다.

현재 시각을 기준으로 한 피부 온도의 차이값(T₁)은 현재 시각에 측정된 피부 온도(t0)와, 현재 시각을 기준으로 3분 이전에 측정된 피부 온도(t3)의 차이(t0-t3)로 산출한다. 예컨대 현재 시각이 8시 42분인 경우, 피부 온도의 차이값(T₁)은 제1 피부 온도(오전 8시 42분)과 제2 피부 온도(오전 8시 39분)의 차이로 산출한다.

이전 시각을 기준으로 한 피부 온도의 차이값(T₂)은 현재 시각을 기준으로 1분 이전에 측정된 피부 온도(t1)와, 1분 이전 시각을 기준으로 3분 이전에 측정된 피부 온도(t4)의 차이(t1-t4)로 산출한다. 예컨대 현재 시각이 8시 42분인 경우, 1분 이전 시각을 기준으로 한 피부 온도의 차이값(T₂)은 제1 피부 온도(오전 8시 41분)과 제2 피부 온도(오전 8시 38분)의 차이로 산출한다.

그리고 피부 온도 차이값의 변화량(h′=T)은 (T₁ - T₂)으로 산출한다.

이와 같은 비교예, 제1 내지 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법으로 추정한 현재 체온을 비교하면 표1 내지 표3과 같다. 에러 발생 범위를 상용체온계로 측정한 평균 체온과, 체온 추정 방법으로 추정한 체온과의 차이가 0.3도 이상 발생한 경우(표1), 0.4도 이상 발생한 경우(표2), 0.5도 이상 발생한 경우(표3)를 살펴보았다. 여기서 일치율(%)은 [(데이터셋-에러갯수)/데이터셋]ㅧ100 으로 산출하였다.

	비교예	제1 실시예	제2 실시예	제3 실시예	제4 실시예	제5 실시예
에러갯수	71	66	67	72	67	71
데이터셋	400	400	400	400	400	400
일치율(%)	0.8225	0.835	0.825	0.82	0.8325	0.8225

	비교예	제1 실시예	제2 실시예	제3 실시예	제4 실시예	제5 실시예
에러갯수	33	34	35	33	34	32
데이터셋	400	400	400	400	400	400
일치율(%)	0.9175	0.915	0.9125	0.9175	0.915	0.92

	비교예	제1 실시예	제2 실시예	제3 실시예	제4 실시예	제5 실시예
에러갯수	16	15	16	15	14	13
데이터셋	400	400	400	400	400	400
일치율(%)	0.96	0.9625	0.96	0.9625	0.965	0.9675

표1 내지 표3을 참조하면, 제1 내지 제5 실시예에 따른 체온 추정 방법이 비교예와 유사하거나 향상된 일치율을 확인할 수 있다. 더욱이 제4 및 제5 실시예는 비교예 보다 정확한 체온 추정이 가능함을 확인할 수 있다.

2채널 온도 센서 기반의 체온 추정 방법 중에서는 제4 실시예가 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 더욱이 제4 실시예가 비교예 보다 우수한 성능을 나타낸다.

1채널 온도 센서 기반의 체온 추정 방법 중에서는 제5 실시예가 우수한 성능을 유지하는 것을 확인할 수 있다. 더욱이 제5 실시예에 따른 1채널 온도 센서 기반의 체온 추정 방법이 제1 내지 제4 실시예에 따른 체온 추정 방법과 비교하여 우수한 성능을 유지하고 있으며, 에러 발생 범위 0.5도 이상에서는 탁월한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

한편 본 실험예에서는 400개의 데이터셋을 기준으로 본 발명에 따른 체온 추정 방법을 모델링 하였지만, 데이터셋이 추가될 경우 더욱 정확한 체온 추정이 가능할 것으로 판단된다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 제1 베이스 필름 11, 31 : 하부면
13, 33 : 상부면 15 : 실장 영역
17 : 가드 슬롯 19 : 경계 슬롯
21 : 제1 경계 슬롯 23 : 제2 경계 슬롯
30 : 제2 베이스 필름 40 : 접지층
50 : 피부 온도 센서 51 : 내부 센서부
53 : 내부 전극부 60 : 외부 온도 센서
61 : 외부 센서부 63 : 외부 전극부
70 : 발열 가능 소자 71 : 통신부
73 : 저장부 75 : 제어부
77 : 전원공급부 80 : 보호층
93 : 온도 측정부 97 : 체온 추정부
100 : 웨어러블 온도 패치 200 : 관리 단말
300 : 신체부위 체온계 400 : 체온 추정 시스템

Claims

측정대상자의 체온을 연속적으로 추정하는 체온 추정 시스템으로,
상기 측정대상자의 피부에 부착되어 피부 온도를 주기적으로 측정하는 온도 측정부; 및
상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 온도 측정부로부터 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 체온 추정부;
를 포함하는 체온 추정 시스템.
제1항에 있어서, 상기 체온 추정부는,
상기 평균 체온과 상기 피부 온도의 상관 관계 모델링으로 1차 체온을 추정하고,
상기 평균 체온, 상기 1차 체온 및 상기 피부 온도 차이값(h)의 상관 관계 모델링으로 2차 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값(h)은 현재 시각의 피부 온도(t_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간 이전의 피부 온도(t_i+j) 간의 차이값(h = t_{i -} t_i+j)이고,
상기 평균 체온, 상기 2차 체온 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₁)과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₂) 간의 차이값(h′= T₁- T₂)인 것을 특징으로 하는 체온 추정 시스템.
제2항에 있어서,
상기 상관 관계는 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링하는 것을 특징으로 하는 체온 추정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 평균 체온은 복수의 상용체온계로 측정한 체온을 산출 평균한 값인 것을 특징으로 하는 체온 추정 시스템.
제2항에 있어서,
상기 주기는 1분이고, 상기 제1 일정 시간은 3분이고, 상기 제2 일정 시간은 1분인 것을 특징으로 하는 체온 추정 시스템.
제2항에 있어서,
상기 1차 체온은 2차 함수로 모델링하는 것을 특징으로 하는 체온 추정 시스템.
측정대상자의 피부에 부착되어 체온을 연속적으로 추정하는 웨어러블 온도 패치로서,
베이스 필름;
상기 베이스 필름에 설치되며, 상기 측정대상자의 피부에 접촉되어 일정 주기로 피부 온도를 측정하는 피부 온도 센서; 및
상기 베이스 필름에 설치되며, 상기 피부 온도 센서로부터 측정한 피부 온도를 수신하고, 상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 제어부;
를 포함하는 웨어러블 온도 패치.
제7항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 평균 체온과 상기 피부 온도의 상관 관계 모델링으로 1차 체온을 추정하고,
상기 평균 체온, 상기 1차 체온 및 상기 피부 온도 차이값(h)의 상관 관계 모델링으로 2차 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값(h)은 현재 시각의 피부 온도(t_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간 이전의 피부 온도(t_i+j) 간의 차이값(h = t_{i -} t_i+j)이고,
상기 평균 체온, 상기 2차 체온 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₁)과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₂) 간의 차이값(h′= T₁- T₂)인 것을 특징으로 하는 웨어러블 온도 패치.
측정대상자의 체온을 연속적으로 추정하는 체온 추정 시스템으로,
상기 측정대상자의 피부에 부착되어 체온을 연속적으로 추정하는 웨어러블 온도 패치; 및
상기 웨어러블 온도 패치로부터 상기 측정대상자의 추정된 체온을 수신하는 관리 단말;을 포함하고,
상기 웨어러블 온도 패치는,
베이스 필름;
상기 베이스 필름에 설치되며, 상기 측정대상자의 피부에 접촉되어 일정 주기로 피부 온도를 측정하는 피부 온도 센서; 및
상기 베이스 필름에 설치되며, 상기 피부 온도 센서로부터 측정한 피부 온도를 수신하고, 상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 제어부;
를 포함하는 체온 추정 시스템.
제9항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 평균 체온과 상기 피부 온도의 상관 관계 모델링으로 1차 체온을 추정하고,
상기 평균 체온, 상기 1차 체온 및 상기 피부 온도 차이값(h)의 상관 관계 모델링으로 2차 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값(h)은 현재 시각의 피부 온도(t_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간 이전의 피부 온도(t_i+j) 간의 차이값(h = t_{i -} t_i+j)이고,
상기 평균 체온, 상기 2차 체온 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₁)과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₂) 간의 차이값(h′= T₁- T₂)인 것을 특징으로 하는 체온 추정 시스템.
체온 추정부가 측정대상자의 피부에 부착된 온도 측정부로부터 측정대상자의 피부 온도를 수신하는 단계; 및
상기 체온 추정부가 상기 피부 온도를 측정한 주기와 동일한 주기로 측정한 평균 체온과 상기 온도 측정부로부터 수신한 피부 온도를 기반으로 현재 체온을 추정하되, 상기 평균 체온, 상기 피부 온도, 피부 온도 차이값(h), 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)을 반영하여 현재 체온을 추정하는 단계;
를 포함하는 체온 추정 방법.
제11항에 있어서, 상기 추정하는 단계는,
상기 체온 추정부가 상기 평균 체온과 상기 피부 온도의 상관 관계 모델링으로 1차 체온을 추정하는 단계;
상기 체온 추정부가 상기 평균 체온, 상기 1차 체온 및 상기 피부 온도 차이값(h)의 상관 관계 모델링으로 2차 체온을 추정하는 단계; 및
상기 평균 체온, 상기 2차 체온 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정하는 단계를 포함하고,
상기 피부 온도 차이값(h)은 현재 시각의 피부 온도(t_i)와, 현재 시각을 기준으로 제1 일정 시간 이전의 피부 온도(t_i+j) 간의 차이값(h = t_{i -} t_i+j)이고,
상기 평균 체온, 상기 2차 체온 및 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)의 상관 관계 모델링으로 현재 체온을 추정하되, 상기 피부 온도 차이값의 변화량(h′)은 현재 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₁)과, 현재 시각에 대해서 제2 일정 시간 이전의 시각을 기준으로 한 피부 온도 차이값(T₂) 간의 차이값(h′= T₁- T₂)인 것을 특징으로 하는 체온 추정 방법.