KR102627015B1

KR102627015B1 - 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치

Info

Publication number: KR102627015B1
Application number: KR1020230120180A
Authority: KR
Inventors: 예승해; 오정숙
Original assignee: 파이시스 주식회사; 예승해; 오정숙
Priority date: 2023-09-11
Filing date: 2023-09-11
Publication date: 2024-01-19

Abstract

비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치는 내부에 공간이 형성된 몸체: 상기 몸체의 선단에 내장되며 대상체로부터 방출되는 적외선을 센싱하여 센싱 신호를 출력하는 적외선 센서 및 상기 적외선 센서를 감싸며 대상체로부터 방출된 적외선을 집광하는 집광 커버를 포함하는 적외선 센서 유닛; 상기 몸체에 내장되며 상기 적외선 센서 유닛으로부터 출력된 상기 센싱 신호를 수신하여 처리하는 마이컴 유닛; 상기 몸체에 설치되어 상기 마이컴 유닛으로부터 제공된 디스플레이 신호를 이용해 정보를 표시하는 표시 유닛; 상기 몸체 내부에 설치되어 상기 적외선 센서 유닛, 상기 마이컴 유닛 및 상기 표시 유닛에 전원을 제공하는 전원 유닛; 상기 적외선 센서 유닛을 작동시키기 위해 상기 몸체에 장착되어 작동 신호를 상기 마이컴 유닛으로 제공하는 트리거; 및 상기 집광 커버의 외측에 장착되어 상기 작동 신호가 상기 마이컴 유닛으로 입력되면, 상기 집광 커버의 온도를 상기 몸체의 외부 온도와 상관없이 지정된 온도 범위 이내로 조절하여 상기 적외선 센서에 의한 온도 측정 정밀도를 향상시키는 집광 커버 온도 조절 유닛을 포함한다.

Description

비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING SKIN TEMPERATURE AND TEMPERATURE IN NON-CONTACT MANNER}

본 발명은 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 비접촉 체온계는 대상체로부터 방출된 적외선을 센싱 및 적외선의 레벨에 따라서 대상체의 온도를 측정한다.

종래 비접촉 체온계는 대상체와 직접적인 접촉 없이 온도 측정이 가능하기 때문에 대상체로부터 분비된 이물질, 분비물, 체액 및 바이러스에 의한 오염을 예방할 수 있는 장점이 있다.

그러나 이와 같은 장점을 갖는 종래 비접촉 체온계는 적외선 센서 및 대상체와의 거리에 따라서 온도 측정 결과가 상이한 단점을 갖는데, 이는 대상체와 적외선 센서가 이루는 거리에 따라 적외선 레벨이 크게 변경되기 때문이다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 등록특허 10-2316388, 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치(등록일자 2021년10월18일)가 개시된 바 있다.

등록특허 10-2316388의 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치는 대상체와 적외선 센서가 이루는 최적 간격 및 대상체와 적외선 센서가 이루는 최적 각도를 발광 다이오드에서 발생되는 광을 이용해 쉽고 빠르게 조정할 수 있도록 하여 대상체의 온도를 정확하게 측정할 수 있도록 한다.

그러나, 등록특허 10-2316388의 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치 는 적외선 센서 유닛(300)을 감싸 적외선을 집광하는 커버는 몸체(200)의 외부 온도에 대응하는 온도를 갖는다.

즉, 동계에는 적외선을 집광하는 커버가 상대적으로 낮은 온도를 갖기 때문에 커버로부터는 상대적으로 낮은 레벨의 적외선이 방출되고, 하계에는 적외선을 집광하는 커버가 상대적으로 높은 온도를 갖기 때문에 커버로부터는 상대적으로 높은 레벨의 적외선이 방출된다.

이와 같이 적외선을 집광하는 커버는 몸체(200)의 외부 기온에 따라서 서로 다른 레벨의 적외선을 방출하고 이로 인해 대상물로부터 발생된 적외선을 적외선 센서가 센싱할 때 큰 측정 오차가 발생될 수 있다.

한편, 공개특허 10-2023-0099521, 반응속도가 향상된 적외선 체온계(공개일자 2023년07월04일)에는 체온계(1)의 측정부 온도를 체온과 근접되게 가열하여 체온 측정이 보다 신속하게 이루어지도록 한 반응속도가 향상된 적외선 체온계(1)가 개시되어 있다.

상기 반응속도가 향상된 적외선 체온계는 측정부(팁) 부분의 온도를 체온과 근접하게 가열하기 위한 가열수단(4)을 포함하고 있으나, 상기 반응속도가 향상된 적외선 체온계는 측정부를 체온에 근접하게 가열하는 기술만 포함하고 있을 뿐 측정부를 강제로 냉각하여 측정부가 동계 및 하계와 상관없이 지정된 온도 범위를 갖도록 조절할 수 있는 기술을 포함하지 않는다.

또한 상기 반응속도가 향상된 적외선 체온계는 체온이 정상 체온보다 높은 상태 또는 체온이 정상 체온 보다 낮은 상태일 경우 이를 고려하지 않고 측정부를 가열 함으로써 오히려 체온 측정 오차가 크게 발생될 수 있는 문제점을 갖는다.

등록특허 10-2316388, 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치(등록일자 2021년10월18일) 공개특허 10-2023-0099521, 반응속도가 향상된 적외선 체온계(공개일자 2023년07월04일)

본 발명은 외기 온도와 상관없이 적외선 센서가 수납되는 오목한 집광 커버의 온도를 전기 에너지를 소모하여 가열 및 냉각시켜 빠른 시간 내에 지정된 온도 범위로 조절한 후 적외선 센서로부터 대상물로부터 방출된 적외선을 센싱하여 집광 커버에 기인한 온도 편차를 최소화하여 온도 측정 정밀도가 향상된 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치를 제공한다.

일실시예로서, 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치는 내부에 공간이 형성된 몸체: 상기 몸체의 선단에 내장되며 대상체로부터 방출되는 적외선을 센싱하여 센싱 신호를 출력하는 적외선 센서 및 상기 적외선 센서를 감싸며 대상체로부터 방출된 적외선을 집광하는 집광 커버를 포함하는 적외선 센서 유닛; 상기 몸체에 내장되며 상기 적외선 센서 유닛으로부터 출력된 상기 센싱 신호를 수신하여 처리하는 마이컴 유닛; 상기 몸체에 설치되어 상기 마이컴 유닛으로부터 제공된 디스플레이 신호를 이용해 정보를 표시하는 표시 유닛; 상기 몸체 내부에 설치되어 상기 적외선 센서 유닛, 상기 마이컴 유닛 및 상기 표시 유닛에 전원을 제공하는 전원 유닛; 상기 적외선 센서 유닛을 작동시키기 위해 상기 몸체에 장착되어 작동 신호를 상기 마이컴 유닛으로 제공하는 트리거; 및 상기 집광 커버의 외측에 장착되어 상기 작동 신호가 상기 마이컴 유닛으로 입력되면, 상기 집광 커버의 온도를 상기 몸체의 외부 온도와 상관없이 지정된 온도 범위 이내로 조절하여 상기 적외선 센서에 의한 온도 측정 정밀도를 향상시키는 집광 커버 온도 조절 유닛을 포함한다.

비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치는 상기 집광 커버는 오목한 컵 형상을 갖고, 상기 집광 커버 온도 조절 유닛은 상기 집광 커버의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서 및 상기 몸체의 외부 온도를 센싱하는 제2 온도 센서를 갖는 온도 센서, 코일 형상으로 상기 집광 커버의 외측면에 권취되며 전기에너지를 소모하여 열을 발생하여 상기 집광 커버를 가열하는 발열 코일 및 상기 집광 커버의 외측면에 배치되며 전기에너지를 소모하여 상기 집광 커버를 냉각시키는 띠 형상을 갖는 펠티어 냉각 소자를 포함하며, 상기 펠티어 냉각 소자는 상기 발열 코일의 사이에 대응하는 상기 집광 커버의 외측면에 배치되며, 상기 마이컴 유닛은 상기 발열 코일, 상기 펠티어 냉각 소자 및 상기 온도 센서를 이용해 상기 집광 커버의 온도를 피드백 제어 방식으로 제어한다.

비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치의 상기 트리거에 의하여 상기 작동 신호가 상기 마이컴 유닛에 인가되면, 상기 전원 유닛으로부터 상기 온도 센서, 상기 발열 코일 및 상기 펠티어 냉각 유닛에 전원이 제공되어 상기 집광 커버의 온도는 상기 지정된 온도 범위 이내로 조절되고, 상기 집광 커버의 온도가 상기 지정된 온도 범위 이내로 조절되면 상기 전원 유닛으로부터 상기 적외선 센서 유닛에 전원이 인가되어 상기 대상체의 온도가 센싱된다.

비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치의 상기 제2 온도 센서에 의하여 측정된 상기 몸체의 외부 온도가 상기 지정된 온도 범위보다 낮을 경우, 상기 마이컴 유닛에 의하여 상기 발열 코일에는 전기 에너지가 인가되어 상기 집광 커버의 온도는 상기 지정된 온도 범위 이상으로 급속 가열되고, 상기 마이컴 유닛은 상기 펠티어 냉각 소자에 전기 에너지를 인가하여 상기 집광 커버의 온도를 상기 지정된 온도 범위 내로 조절하고, 상기 제2 온도 센서에 의하여 측정된 상기 몸체의 외부 온도가 상기 지정된 온도 범위보다 높을 경우, 상기 마이컴 유닛에 의하여 상기 펠티어 냉각 소자에는 전기 에너지가 인가되어 상기 집광 커버의 온도를 상기 지정된 온도 범위 이하로 급속 냉각되고, 상기 마이컴 유닛은 상기 발열 코일에 전기 에너지를 인가하여 상기 집광 커버의 온도를 상기 지정된 온도 범위 내로 조절한다.

비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치는 상기 집광 커버, 상기 발열 코일 및 상기 펠티어 냉각 소자를 감싸는 단열 부재를 더 포함한다.

본 발명에 따른 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치는 외기 온도와 상관없이 적외선 센서가 수납되는 오목한 집광 커버의 온도를 전기 에너지를 소모하여 가열 및 냉각시켜 빠른 시간 내에 지정된 온도 범위로 조절한 후, 적외선 센서로부터 대상물로부터 방출된 적외선을 센싱하여 대상체의 온도를 산출함으로써 집광 커버의 온도에 기인한 대상체의 온도 편차를 최소화하여 온도 측정 정밀도를 향상시키는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2의 집광 커버 및 집광 커버 온도 조절 유닛을 도시한 외관 사시도이다.
도 4는 동계에 집광 커버의 온도를 조절하는 과정을 도시한 그래프이다.
도 5는 하계에 집광 커버의 온도를 조절하는 과정을 도시한 그래프이다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 특허에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 특허에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한 본 특허에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치의 블럭도이다. 도 3은 도 2의 집광 커버 및 집광 커버 온도 조절 유닛을 도시한 외관 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치(900)는 몸체(100), 적외선 센서 유닛(200), 마이컴 유닛(300), 표시 유닛(400), 전원 유닛(500), 트리거(600) 및 집광 커버 온도 조절 유닛(700)을 포함한다.

몸체( 100)는 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치(900)를 이루는 다양한 구성 요소들을 수납하기 위한 수납 공간을 갖는다. 몸체(100)는 열 전달율이 작은 합성수지 소재로 제작될 수 있다. 몸체(100)는 적외선 센서 유닛(300)이 장착되는 측정부(110) 및 사용자가 편하게 그립(grip)할 수 있도록 측정부(110)로부터 연장된 손잡이부(120)를 포함할 수 있다.

적외선 센서 유닛(200)은 몸체(100)의 측정부(110)의 선단에 장착되어 대상체(object)로부터 방출된 적외선을 센싱하여 센싱 신호를 출력한다.

대상체는 온도를 측정하고자 하는 대상으로서, 대상체는 사람, 동물, 사물 또는 공간으로서 정의될 수 있다.

적외선 센서 유닛(200)은 적외선 센서(210) 및 집광 커버(220)를 포함할 수 있다.

적외선 센서(210)는 앞서 정의된 대상체로부터 방출된 적외선을 센싱받아 적외선의 레벨에 대응하는 센싱 신호를 출력한다.

집광 커버(220)는 오목한 컵 형상으로 형성되며, 집광 커버(220)에는 적외선 센서(210)가 장착된다. 집광 커버(220)는 대상체에서 발생된 적외선을 집광해서 적외선 센서(210)의 센싱 정확도를 크게 향상시킨다.

마이컴 유닛(300)은 몸체(100)에 내장되며, 적외선 센서 유닛(200)으로부터 센싱된 적외선의 레벨에 대응하여 발생된 센싱 신호를 입력받아 대상체의 온도를 산출한다.

마이컴 유닛(300)은 적외선 센서 유닛(200)과 함께 후술될 표시 유닛(400), 전원 유닛(500), 트리거(600) 및 집광 커버 온도 조절 유닛(700)을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킨다.

표시 유닛(400)은 몸체(100)에 설치되며, 표시 유닛(100)은 마이컴 유닛(300)에서 생성된 디스플레이 신호에 의하여 다양한 정보를 시각적으로 표시한다.

표시 유닛(400)은 몸체(100)의 측정부(110)의 후단에 설치되며, 이로 인해 사용자는 대상체의 온도를 포함하는 다양한 정보들을 쉽고 빠르게 확인할 수 있다.

표시 유닛(400)은, 예를 들어, LCD 표시장치, LED 표시장치, OLED 표시장치와 같은 평판 표시 장치를 포함할 수 있다.

전원 유닛(500)은 몸체(100)의 내부에 배치되며, 전원 유닛(500)은 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치(900)에 포함된 다수 구성 요소를 작동시키기 위한 전원을 제공하며, 전원 유닛(500)은 충전 배터리를 포함할 수 있다.

트리거(600)는 몸체(100)의 손잡이부(120)에 장착되며 적외선 센서 유닛(200)을 작동시키기 위해 몸체(100)에 장착되어 작동 신호를 마이컴 유닛(500)으로 제공한다.

한편, 앞서 설명한 바에 의하면 대상체로부터 방출된 적외선은 집광 커버(220)에서 집광된 후 적외선 센서(210)로 입력되어 대상체의 온도가 간접적으로 측정되는데, 적외선 센서(210)로부터 입력된 대상체의 적외선 레벨은 집광 커버(220)의 온도 및/또는 적외선 센서(210)의 온도에 의하여 영향받고 이로 인해 대상체의 측정 온도 편차가 발생될 수 있다.

예를 들어, 외부 기온이 -20℃인 동절기에 대상체의 온도를 측정할 경우 집광 커버(220) 및 적외선 센서(210)의 온도 역시 외부 기온과 동일하게 낮은 온도를 갖기 때문에 집광 커버(220)로부터 방출되는 적외선은 낮은 제1 레벨을 갖는다.

외부 기온이 15℃의 상온인 실내에서 대상체의 온도를 측정할 경우 집광 커버(220) 및 적외선 센서(210)의 온도도 상온으로 집광 커버(220)로부터 방출되는 적외선은 제1 레벨보다 높은 제2 레벨을 갖는다.

반면, 외부 기온이 30℃인 하절기에 대상체의 온도를 측정할 경우 집광 커버(220) 및 적외선 센서(210)의 온도는 외부 기온과 동일하게 높은 온도를 갖기 때문에 집광 커버(220)로부터 방출되는 적외선은 제2 레벨보다 높은 제3 레벨을 갖는다.

즉, 외부 기온에 따라서 집광 커버(220) 및 적외선 센서(210)의 온도가 변경되고 집광 커버(220) 및 적외선 센서(210)의 온도가 변경됨에 따라 집광 커버(220)로부터 방출되는 적외선의 레벨이 변경되기 때문에 적외선 센서(210)에서 센싱된 센싱 신호에 오차가 발생되고 이로 인해 대상체의 온도 측정 편차가 발생된다.

본 발명의 일실시예에서는 적외선을 이용하여 대상체의 온도를 측정하기에 앞서 집광 커버(220)의 온도를 외부 기온과 상관없이 "지정된 온도 범위" 내로 먼저 조절하고 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위 내로 조절되면 적외선 센서(210)를 이용하여 대상체로부터 방출된 적외선을 센싱하여 대상체의 온도를 측정하여 대상체의 온도를 보다 정확하고 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.

집광 커버(220)의 "지정된 온도 범위"는 집광 커버(220)의 온도를 인위적으로 변경하면서 적외선 센서(210)에서 특정 온도를 갖는 대상체로부터 방출되는 적외선을 측정하였을 때 온도 편차가 가장 작은 범위로서 정의될 수 있다. "지정된 온도 범위"는 반복적인 실험 또는 계산에 의하여 산출될 수 있다.

집광 커버(220)의 "지정된 온도 범위"는 상온 범위인 약 15℃ 내지 약 25℃일 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 집광 커버 온도 조절 유닛(700)은 집광 커버(220)의 온도를 상기 지정된 온도 범위로 조절한다.

집광 커버 온도 조절 유닛(700)은 온도 센서(710), 발열 코일(720) 및 펠티어 냉각 소자(730)를 포함한다.

온도 센서(710)는 제1 온도 센서(712) 및 제2 온도 센서(714)를 포함한다.

제1 온도 센서(712)는 몸체(100) 내부 중 집광 커버(220)에 직접 장착되어 집광 커버(220)의 현재 온도를 센싱하여 제1 온도 신호를 생성하고, 제1 온도 신호를 마이컴 유닛(300)으로 제공한다.

제2 온도 센서(714)는 몸체(100)의 외부에 장착되어 몸체(100)의 외부 온도를 센싱하여 제2 온도 신호를 생성하여 마이컴 유닛(300)으로 제공한다.

발열 코일(720)은 코일 형상으로 형성되며 전기에너지를 소모하여 열을 발생시키고 열에 의하여 집광 커버를 가열한다. 발열 코일(720)은, 예를 들어, 집광 커버(220)의 외측면에 권취된다.

한편 발열 코일(720) 만으로 집광 커버(220)의 온도를 지정된 온도 범위 내로 조절하기 위해서는 발열 코일(720)로 인가되는 전류량을 정밀하게 제어해야 하고 많은 시간이 소요될 수 있다. 한편, 하계에는 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위보다 높을 수 있어 발열 코일(720) 만으로는 집광 커버(220)의 온도를 지정된 온도 범위에 포함되게 조절하기 어렵다.

펠티어 냉각 소자(730)는 발열 코일(720)에 의하여 급속 가열된 집광 커버(220)의 온도를 단 시간내 지정된 온도 범위에 포함되도록 집광 커버(220)를 냉각시키거나 하계에 집광 커버(220)의 온도를 강제로 낮출 수 있다.

펠티어 냉각 소자(730)은, 예를 들어, 띠 형상으로 형성될 수 있다.

띠 형상으로 형성되는 펠티어 냉각 소자(730)는, 예를 들어,, 발열 코일(720)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 띠 형상을 갖는 펠티어 냉각 소자(730)는 발열 코일(720)의 사이를 따라 나선 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 마이컴 유닛(300)은 발열 코일(720), 펠티어 냉각 소자(730) 및 온도 센서(710)를 이용하여 상기 집광 커버(220)의 온도를 피드백 제어 방식으로 제어한다.

한편, 집광 커버(220)의 외측에는 발열 코일(720) 및 펠티어 냉각 소자(730)를 감싸 열 및 냉기가 외부로 배출되는 것을 방지 또는 억제하는 단열 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 트리거(600)에 의하여 작동 신호가 마이컴 유닛으로 인가되면, 전원 유닛(500)으로부터 온도 센서(710), 발열 코일(720) 및 펠티어 냉각 소자(730)로 전원이 제공되어 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위 내로 조절된다.

도 4는 동계에 집광 커버의 온도를 조절하는 과정을 도시한 그래프이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 트리거(600)에 의하여 작동 신호가 마이컴 유닛(300)으로 인가된 상태에서, 온도 센서(710)의 제2 온도 센서(714)에 의하여 측정된 몸체(100)의 외부 온도(T1)가 지정된 온도 범위(T2)보다 낮을 경우, 마이컴 유닛(300)의 제어에 의하여 발열 코일(720)에는 전기 에너지가 인가되어 집광 커버(220)의 온도는 지정된 온도 범위 이상으로 급속 가열된다.

집광 커버(220)의 온도를 지정된 온도 범위 이상으로 급속 가열하는 이유는 집광 커버(220)의 온도를 최단 시간 이내에 지정된 온도 범위 내로 조절하기 위함이다.

제1 온도 센서(712)에 의하여 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위 이상인 것이 센싱되면 마이컴 유닛(300)의 제어에 의하여 펠티어 냉각 소자(730)에는 전기 에너지가 제공되어 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위에 포함되도록 집광 커버(220)는 냉각된다. 이와 같은 일련의 과정은 마이컴 유닛(300)에 의하여 피드백 제어 방식으로 제어된다.

도 5는 하계에 집광 커버의 온도를 조절하는 과정을 도시한 그래프이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 트리거(600)에 의하여 작동 신호가 마이컴 유닛(300)으로 인가된 상태에서, 온도 센서(710)의 제2 온도 센서(714)에 의하여 측정된 몸체(100)의 외부 온도(T3)가 지정된 온도 범위(T2)보다 높을 경우 마이컴 유닛(300)의 제어에 의하여 펠티어 냉각 소자(730)에는 전기 에너지가 인가되어 집광 커버(220)의 온도는 지정된 온도 범위(T2) 이하로 급속 냉각된다.

집광 커버(220)의 온도를 지정된 온도 범위 이하로 급속 냉각하는 이유는 집광 커버(220)의 온도를 최단 시간 이내에 지정된 온도 범위 내로 조절하기 위함이다.

제1 온도 센서(712)에 의하여 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위(T2) 이하인 것이 센싱되면 마이컴 유닛(300)의 제어에 의하여 발열 코일(720)에 전기 에너지가 제공되어 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위(T2)에 포함되도록 집광 커버(220)는 가열된다. 이와 같은 일련의 과정은 마이컴 유닛(300)에 의하여 피드백 제어 방식으로 제어된다.

동계 또는 하계에 집광 커버(220)의 온도가 지정된 온도 범위 이내로 조절되면, 전원 유닛(500)으로부터 적외선 센서 유닛(200)에 전원이 인가되어 대상체의 온도가 센싱 및 마이컴 유닛(300)으로부터 대상체의 온도가 산출되어 표시 유닛(300)에 표시된다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명은 외기 온도와 상관없이 적외선 센서가 수납되는 오목한 집광 커버의 온도를 전기 에너지를 소모하여 가열 및 냉각시켜 빠른 시간 내에 지정된 온도 범위로 조절한 후 적외선 센서로부터 대상물로부터 방출된 적외선을 센싱하여 대상체의 온도를 산출함으로써 집광 커버의 온도에 기인한 대상체의 온도 편차를 최소화하여 온도 측정 정밀도를 향상시키는 효과를 갖는다.

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

100...몸체 200...적외선 센서 유닛
300...마이컴 유닛 400...표시 유닛
500...전원 유닛 600...트러거
700...집광 커버 온도 조절 유닛

Claims

내부에 공간이 형성된 몸체:
상기 몸체의 선단에 내장되며 대상체로부터 방출되는 적외선을 센싱하여 센싱 신호를 출력하는 적외선 센서 및 상기 적외선 센서를 감싸며 대상체로부터 방출된 적외선을 집광하는 집광 커버를 포함하는 적외선 센서 유닛;
상기 몸체에 내장되며 상기 적외선 센서 유닛으로부터 출력된 상기 센싱 신호를 수신하여 처리하는 마이컴 유닛;
상기 몸체에 설치되어 상기 마이컴 유닛으로부터 제공된 디스플레이 신호를 이용해 정보를 표시하는 표시 유닛;
상기 몸체 내부에 설치되어 상기 적외선 센서 유닛, 상기 마이컴 유닛 및 상기 표시 유닛에 전원을 제공하는 전원 유닛;
상기 적외선 센서 유닛을 작동시키기 위해 상기 몸체에 장착되어 작동 신호를 상기 마이컴 유닛으로 제공하는 트리거; 및
상기 집광 커버의 외측에 장착되어 상기 작동 신호가 상기 마이컴 유닛으로 입력되면, 상기 집광 커버의 온도를 상기 몸체의 외부 온도와 상관없이 지정된 온도 범위 이내로 조절하여 상기 적외선 센서에 의한 온도 측정 정밀도를 향상시키는 집광 커버 온도 조절 유닛을 포함하며,
상기 집광 커버는 오목한 컵 형상을 갖고,
상기 집광 커버 온도 조절 유닛은 상기 집광 커버의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서 및 상기 몸체의 외부 온도를 센싱하는 제2 온도 센서를 갖는 온도 센서, 코일 형상으로 상기 집광 커버의 외측면에 권취되며 전기에너지를 소모하여 열을 발생하여 상기 집광 커버를 가열하는 발열 코일 및 상기 집광 커버의 외측면에 배치되며 전기에너지를 소모하여 상기 집광 커버를 냉각시키는 띠 형상을 갖는 펠티어 냉각 소자를 포함하며,
상기 펠티어 냉각 소자는 상기 발열 코일의 사이에 대응하는 상기 집광 커버의 외측면에 배치되며,
상기 마이컴 유닛은 상기 발열 코일, 상기 펠티어 냉각 소자 및 상기 온도 센서를 이용해 상기 집광 커버의 온도를 피드백 제어 방식으로 제어하는 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 트리거에 의하여 상기 작동 신호가 상기 마이컴 유닛에 인가되면, 상기 전원 유닛으로부터 상기 온도 센서, 상기 발열 코일 및 상기 펠티어 냉각 유닛에 전원이 제공되어 상기 집광 커버의 온도는 상기 지정된 온도 범위 이내로 조절되고,
상기 집광 커버의 온도가 상기 지정된 온도 범위 이내로 조절되면 상기 전원 유닛으로부터 상기 적외선 센서 유닛에 전원이 인가되어 상기 대상체의 온도가 센싱되는 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 제2 온도 센서에 의하여 측정된 상기 몸체의 외부 온도가 상기 지정된 온도 범위보다 낮을 경우, 상기 마이컴 유닛에 의하여 상기 발열 코일에는 전기 에너지가 인가되어 상기 집광 커버의 온도는 상기 지정된 온도 범위 이상으로 급속 가열되고, 상기 마이컴 유닛은 상기 펠티어 냉각 소자에 전기 에너지를 인가하여 상기 집광 커버의 온도를 상기 지정된 온도 범위 내로 조절하고,
상기 제2 온도 센서에 의하여 측정된 상기 몸체의 외부 온도가 상기 지정된 온도 범위보다 높을 경우, 상기 마이컴 유닛에 의하여 상기 펠티어 냉각 소자에는 전기 에너지가 인가되어 상기 집광 커버의 온도를 상기 지정된 온도 범위 이하로 급속 냉각되고, 상기 마이컴 유닛은 상기 발열 코일에 전기 에너지를 인가하여 상기 집광 커버의 온도를 상기 지정된 온도 범위 내로 조절하는 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 집광 커버, 상기 발열 코일 및 상기 펠티어 냉각 소자를 감싸는 단열 부재를 더 포함하는 비접촉 방식 피부 체온 및 온도 측정 장치.