KR20110082282A - Apparatus and method for detecting core temperature in infrared rays thermometer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 예를 들어, 사람의 이마의 측두 동맥에서 발생하는 미세한 적외선(Infrared Rays)을 수신하여, 체온을 측정하는 적외선 체온 측정기에 적용되는 중심 온도(Core Temperature) 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for detecting a core temperature applied to an infrared thermometer which receives, for example, minute infrared rays generated in the temporal artery of the forehead of a human and measures body temperature. .
일반적으로 사람의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기는, 접촉식 체온 측정기와 비접촉식 체온 측정기로 구별되는 데, 상기 접촉식 체온 측정기는, 예를 들어, 알코올 및 수은 등을 이용하여, 사람의 체온을 측정하게 된다. Generally, a thermometer for measuring a human body temperature is classified into a contact thermometer and a non-contact thermometer, and the contact thermometer measures a human body temperature using, for example, alcohol and mercury. Done.
또한, 상기 접촉식 체온 측정기는, 예를 들어, 사람의 구강 또는 항문 등에 삽입 및 접촉되어 체온을 측정하기 때문에, 환자들이 불쾌감을 느끼게 되므로, 현재에는 비접촉식 체온 측정기가 널리 사용되고 있다.In addition, since the contact temperature measuring device is inserted into and contacted with, for example, a person's oral cavity or anus, and measures the body temperature, the patient feels uncomfortable, and thus a non-contact temperature measuring device is widely used at present.
한편, 상기 비접촉식 체온 측정기는, 사람의 신체 일부분에서 발생하는 미세한 적외선(IR)을 수신하여, 체온을 측정하게 되는 데, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 적외선 귓속 체온 측정기(100)에는, 센서부(10)와 표시부(11), 그리고 측정 버튼(12) 등이 포함 구성된다. On the other hand, the non-contact body temperature measuring instrument receives a minute infrared (IR) generated from a part of the human body, and measures the body temperature, for example, as shown in FIG. Includes a
그리고, 상기 센서부(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 사람의 귓속에 삽입(Insert)되어, 고막 주위에서 방출되는 적외선을 수신한 후, 전기 신호로 변환하여, 그에 상응하는 체온을 측정하게 된다. Then, the
또한, 상기 표시부(11)는, 상기 센서부(10)에 의해 측정된 체온을 엘씨디(LCD) 등에 숫자로 표시하게 되므로, 전술한 바와 같이, 사람의 구강 또는 항문 등에 삽입 및 접촉되는 접촉식 체온 측정기에 비해, 환자들이 불쾌감을 상대적으로 덜 느끼게 된다. In addition, since the
한편, 최근에는, 비접촉식 체온 측정기의 하나로서, 적외선 이마 체온 측정기가 개발 출시되어 상용화되고 있는 데, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 적외선 이마 체온 측정기(200)에는, 센서부(20)와 표시부(21), 그리고 측정 버튼(22) 등이 포함 구성된다. On the other hand, in recent years, as one of the non-contact body temperature measuring device, an infrared forehead temperature measuring device has been developed and released and commercialized. For example, as shown in FIG. 2, the infrared forehead
그리고, 상기 센서부(20)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 사람의 이마 표면에 접촉(Touch)된 상태에서 소정 시간(예 3 ~ 5초) 동안 스캔(Scan) 동작이 수행되면, 그 소정 시간 동안, 이마의 측두 동맥에서 발생하는 미세한 적외선을 수신하여 체온을 측정하게 된다. In addition, as shown in FIG. 2, when the scan operation is performed for a predetermined time (for example, 3 to 5 seconds) while being in contact with a forehead surface of a human, For a predetermined time, the body temperature is measured by receiving the minute infrared rays generated in the temporal artery of the forehead.
또한, 상기 표시부(21)는, 상기 센서부(20)에 의해 측정된 체온을 엘씨디(LCD) 등에 숫자로 표시하게 되므로, 전술한 바와 같이, 사람의 구강 또는 항문 등에 삽입 및 접촉되는 접촉식 체온 측정기에 비해, 환자들이 불쾌감을 훨씬 덜 느끼게 될 뿐만 아니라, 센서부를 귓속에 삽입해야 하는 적외선 귓속 체온 측정기(100)에 비해서도, 환자들이 불쾌감을 훨씬 덜 느끼게 된다.In addition, since the
그러나, 상기와 같은 적외선 이마 체온 측정기(200)는, 상기 센서부(20)가, 사람의 이마에 수직으로 정확하게 밀착되지 않으면, 이마의 측두 동맥에서 발생하는 미세한 적외선을 정상적으로 수신할 수 없기 때문에, 체온 측정에 오류가 발생하게 되는 문제점이 있다. However, the infrared forehead body temperature measuring
또한, 상기 센서부(20)를 사람의 이마에 밀착시킨 상태에서, 스캔(Scan)하는 소정 시간(예: 3 ~ 5초) 동안, 사용자는, 상기 측정 버튼(22)을 계속 누르고 있어야만 하므로, 사용상의 불편함을 느끼게 되는 문제점이 있다.
In addition, since the
본 발명은, 예를 들어, 사람의 이마의 측두 동맥에서 발생하는 미세한 적외선(Infrared Rays)을 수신하기 위한 센서부를, 사람의 이마에 밀착시키지 않고 소정 거리 떨어진 상태에서도, 정확한 체온을 측정할 수 있도록 함과 아울러, 사람의 이마의 표면 온도가 아닌 중심 온도(Core Temperature)를 보다 정확하게 검출할 수 있도록 하기 위한 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention, for example, so that the sensor unit for receiving the fine infrared rays (Infrared Rays) generated in the temporal arteries of the forehead of the human for example, so that the accurate body temperature can be measured even in a state away from a predetermined distance without contacting the forehead of the human In addition, it is to provide an apparatus and method for detecting the center temperature in the infrared thermometer to more accurately detect the core temperature (Core Temperature), not the surface temperature of the human forehead.
본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치는, 대기 온도(Ta)를 검출하기 위한 센서; 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하기 위한 표면 온도 검출기; 및 사람 이마의 중심 온도(Tc)를 검출하기 위한 중심 온도 검출기를 포함하여 구성되되, 상기 중심 온도(Tc)는, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta와 B=(k1×Ts)+k2에 의해 검출되며, 상기 k1, k2는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하며,In the infrared body temperature measuring apparatus according to the present invention, a center temperature detection device includes a sensor for detecting an atmospheric temperature Ta; A surface temperature detector for detecting the surface temperature Ts of the human forehead; And a center temperature detector for detecting a center temperature Tc of the forehead of the human forehead, wherein the center temperature Tc is Tc = B × (Ts-Ta) + Ta and B = (k1 × Ts) + detected by k2, wherein k1 and k2 are set to a constant value in advance,
또한, 상기 k1은, 비례 상수이고, 상기 k2는, 오프셋 값으로서, 상기 k1은, 상기 k2 보다 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, k1 is a proportional constant, k2 is an offset value, k1 is set to a value smaller than k2,
또한, 상기 k1과 k2는, 대기 온도(Ta)가 조절된 상태에서, 표면 온도(Ts)와 중심 온도(Tc)를 각각 측정한 후, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta 에 대입하여, B 값을 산출하고, 상기 산출된 B 값과 표면 온도(Ts)를, B=(k1×Ts)+k2 에 대입하여, k1, k2를 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, k1 and k2 are respectively substituted with Tc = B × (Ts-Ta) + Ta after measuring the surface temperature Ts and the center temperature Tc in the state where atmospheric temperature Ta was adjusted. , The B value is calculated, and the calculated B value and the surface temperature (Ts) are substituted by B = (k1 × Ts) + k2 to be set in advance by an experimental result of calculating k1 and k2. ,
또한, 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 방법은, 대기 온도(Ta)와 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하는 1단계; 및 상기 대기 온도(Ta)와 표면 온도(Ts)에 근거하여, 사람 이마의 중심 온도(Tc)를 검출하는 2단계를 포함하여 이루어지되, 상기 중심 온도(Tc)는, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta와 B=(k1×Ts)+k2에 의해 검출되며, 상기 k1, k2는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, the center temperature detection method in the infrared thermometer according to the present invention, the first step of detecting the atmospheric temperature (Ta) and the surface temperature (Ts) of the human forehead; And detecting the center temperature Tc of the human forehead based on the atmospheric temperature Ta and the surface temperature Ts, wherein the center temperature Tc is Tc = B × (Ts -Ta) + Ta and B = (k1 × Ts) + k2, wherein k1 and k2 are preset to constant values,
또한, 상기 k1은, 비례 상수이고, 상기 k2는, 오프셋 값으로서, 상기 k1은, 상기 k2 보다 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, k1 is a proportional constant, k2 is an offset value, k1 is set to a value smaller than k2,
또한, 상기 k1과 k2는, 대기 온도(Ta)가 조절된 상태에서, 표면 온도(Ts)와 중심 온도(Tc)를 각각 측정한 후, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta 에 대입하여, B 값을 산출하고, 상기 산출된 B 값과 표면 온도(Ts)를, B=(k1×Ts)+k2 에 대입하여, k1, k2를 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 한다.
In addition, k1 and k2 are respectively substituted with Tc = B × (Ts-Ta) + Ta after measuring the surface temperature Ts and the center temperature Tc in the state where atmospheric temperature Ta was adjusted. , The B value is calculated, and the calculated B value and the surface temperature Ts are substituted into B = (k1 × Ts) + k2 to be set in advance by an experimental result of calculating k1 and k2. .
본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치 및 방법은, 예를 들어, 사람 이마의 측두 동맥에서 발생하는 미세한 적외선을 수신하기 위한 센서부를, 사람의 이마에 밀착시키지 않고 소정 거리 떨어진 상태에서도, 정확한 체온을 측정할 수 있게 됨은 물론, 사람 이마의 표면 온도가 아닌 중심 온도(Core Temperature)를 보다 정확하게 검출할 수 있게 되므로, 적외선 체온 측정기의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
The apparatus and method for detecting a central temperature in an infrared thermometer according to the present invention include, for example, a sensor unit for receiving minute infrared rays generated in the temporal artery of the human forehead, even in a state where a predetermined distance is removed without contacting the human forehead. In addition, it is possible to accurately measure the body temperature, as well as more accurately detect the core temperature (Core Temperature) rather than the surface temperature of the human forehead, thereby greatly improving the performance of the infrared thermometer.
도 1은 일반적인 적외선 귓속 체온 측정기에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 적외선 이마 체온 측정기에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명이 적용되는 적외선 체온 측정기에 대한 실시예를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치에 대한 실시예의 구성을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 중심 온도 검출 수식의 도출 과정을 도시한 것이고,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 실험 그래프와 실험 데이터 값들을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 방법에 대한 실시예의 동작 흐름도를 도시한 것이다. 1 illustrates a configuration of a general infrared whistle thermometer,
Figure 2 shows the configuration for a general infrared forehead body temperature meter,
Figure 3 shows an embodiment of an infrared thermometer to which the present invention is applied,
Figure 4 shows the configuration of an embodiment of the center temperature detection device in the infrared thermometer according to the present invention,
5 illustrates a derivation process of a center temperature detection equation according to the present invention,
6 and 7 illustrate experimental graphs and experimental data values according to the present invention,
8 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for detecting a center temperature in an infrared body temperature meter according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the apparatus and method for detecting the center temperature in the infrared thermometer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 중심 온도 검출 장치 및 방법은, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 사람의 이마와 소정 거리 떨어진 상태에서, 사람의 이마 표면에서 발생하는 적외선을 수신하는 완전 비접촉 방식(예: No Touch & No Scan)의 적외선 체온 측정기(300) 등에 적용된다. The center temperature detecting device and method according to the present invention, for example, as shown in Figure 3, a completely non-contact method for receiving infrared light generated from the surface of the forehead of the person at a distance away from the forehead of the person (for example, : Infrared thermometer (300) of No Touch & No Scan).
한편, 상기 적외선 체온 측정기(300)는, 예를 들어, 사용상의 편의성을 위하여, 기역자의 캠코더 형상으로 제작되며, 온도 표시를 위한 엘씨디(LCD)가 손잡이의 상측에 가로 방향으로 배치되어, 사용자가 오른손으로 손잡이를 감싸 쥔 상태에서도, 엘씨디에 표시되는 온도를 용이하게 확인할 수 있게 된다.On the other hand, the
또한, 상기 적외선 체온 측정기(300)에는, 예를 들어, 사람의 이마의 측두 동맥에서 발생하는 미세한 적외선을, 소정 거리 떨어진 상태에서도 정밀하게 수신할 수 있도록 하기 위하여, 고감도의 적외선 열 감지 센서인 써모파일 센서 모듈(Themopile Sensor Module)이 사용된다. In addition, the
그리고, 상기 써모파일 센서 모듈은, 후면에 배치된 인쇄 회로 기판(PCB)에 실장되어 전기적으로 접속되며, 상기 써모파일 센서 모듈의 앞에는, 적외선을 집광시키기 위한 집광 렌즈(Lens)가 설치된다. The thermopile sensor module is mounted on a printed circuit board (PCB) disposed on a rear surface of the thermopile sensor module and electrically connected thereto, and a condenser lens (Lens) for condensing infrared rays is provided in front of the thermopile sensor module.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 써모파일 센서 모듈이 삽입되는 적외선 가이드(IR Guide)는, 예를 들어, 아노다이징(Anodizing) 처리에 의해 검정 색상으로 착색된 알루미늄 재질이 사용되는 데, 상기 적외선 가이드는, 측정 대상인 사람의 이마 부분에서 발생하는 적외선을 집중시킴과 아울러, 주변에 불필요한 적외선의 유입을 차단하게 된다. On the other hand, as shown in Figure 3, the infrared guide (IR Guide) in which the thermopile sensor module is inserted, for example, an aluminum material colored in black color by anodizing (Anodizing) is used, the The infrared guide concentrates the infrared rays generated in the forehead portion of the person to be measured, and blocks the inflow of unnecessary infrared rays to the surroundings.
또한, 상기 적외선 가이드에 삽입된 써모파일 센서 모듈을 안정적으로 고정시키기 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 고무 오링(O-Ring)과 고정 파이프(Pipe)가 사용되며, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 적외선 가이드의 후면 상에 체결되는 스크루(Screw)에 의해 견고하게 고정된다. In addition, in order to stably fix the thermopile sensor module inserted into the infrared guide, as shown in Figure 3, a rubber O-ring (O-Ring) and a fixed pipe (Pipe) is used, the printed circuit board, It is firmly fixed by a screw fastened on the rear surface of the infrared guide.
그리고, 상기 적외선 체온 측정기(300)에는, 예를 들어, 대기 온도를 측정하기 위한 센서로서, 광학 센서(Optical Sensor)가 설치되며, 상기 광학 센서에 의해 검출된 대기 온도(예: Ta)와, 상기 써모파일 센서 모듈에 의해 검출된 표면 온도(예: Ts)에 근거하여, 사람 이마의 중심 온도(예: Tc)를 검출하게 되는 데, 상기 중심 온도 검출 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
The infrared
본 발명에 따른 중심 온도 검출 장치 및 방법이 적용되는 적외선 체온 측정기에는, 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 집광 렌즈(10), 써모파일 센서(31), 내부 센서(32), 광학 센서(33), 앰프(34), 로우패스필터(35), A/D 컨버터(36,37, 38), 표면 온도 검출기(39), 중심 온도 검출기(40), 컨트롤러(41), 메모리(42), 그리고 디스플레이(43) 등이 포함 구성된다. Infrared body temperature measuring apparatus to which the center temperature detecting apparatus and method according to the present invention is applied, for example, as shown in FIG. 4, the
한편, 상기 써모파일 센서(31)와 내부 센서(32)는, 하나의 써모파일 센서 모듈(Thermopile sensor Module) 내에 포함 구성되고, 상기 표면 온도 검출기(39)와 중심 온도 검출기(40)는, 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor) 내에 펌웨어(Firmware) 등으로 포함 구성될 수 있으며, 상기 광학 센서(33)는, 대기 온도를 측정하는 다른 유형의 센서로 대체 사용될 수도 있다. Meanwhile, the
그리고, 상기 메모리(42)는, 예를 들어, 플래시(Flash) 메모리 또는 이이피롬(EEPROM) 등과 같은 비휘발성 메모리가 사용되며, 상기 컨트롤러(41)는, 사용자의 키(User Key) 입력에 따라, 상기 표면 온도 검출기(39)와 중심 온도 검출기(40) 등을 동작 제어하여, 사람의 이마의 표면 온도(Ts) 아닌 중심 체온(Tc)을 정확하게 검출하여, 상기 디스플레이(43)에 표시하게 된다. The
한편, 사람 이마의 중심 온도(Tc)는, 사람 이마의 피부 층들을 투과하는 과정에서 감소되고, 사람 이마의 표면 온도(Ts)는, 대기 온도(Ta)에 영향을 받게 되므로, 이를 열 저항 모델링(Thermal Resistance Modeling)으로 표현하면, 예를 들어, 도 5와 같이 된다.On the other hand, the central temperature Tc of the human forehead is reduced in the process of penetrating the skin layers of the human forehead, and the surface temperature Ts of the human forehead is affected by the atmospheric temperature Ta, so that the thermal resistance modeling is performed. Expressed as (Thermal Resistance Modeling), for example, it is as shown in FIG.
예를 들어, 중심에서 표면으로 전달되는 열전달 율을 ‘gx’라고 가정하고, 제1 피부 층의 전도(Conduction) 저항을 ‘R1’, 제2 피부 층의 전도(Conduction) 저항을 ‘R2’, 그리고 대기 중의 복사(Radiation) 저항을 ‘R3’라고 가정하면, 상기 열전달 율 gx는, 다음과 같은 식(1) 및 식(2)로 표현될 수 있다. For example, assuming that the heat transfer rate transferred from the center to the surface is 'gx', the conduction resistance of the first skin layer is 'R1', the conduction resistance of the second skin layer is 'R2', In addition, assuming that the radiation resistance in the air is 'R3', the heat transfer rate gx may be expressed by the following equations (1) and (2).
gx = (Tc-Ta)/(R1+R2+R3)....식(1)gx = (Tc-Ta) / (R1 + R2 + R3) .... Formula (1)
gx = (Tc-Ti)/R1 = (Ti-Ts)/R2 = (Ts-Ta)/R3 ...식(2)gx = (Tc-Ti) / R1 = (Ti-Ts) / R2 = (Ts-Ta) / R3 ... equation (2)
여기서, Tc는 중심 온도, Ti는 내부 온도, Ts는 표면 온도, Ta는 대기온도이다. Where Tc is the center temperature, Ti is the internal temperature, Ts is the surface temperature, and Ta is the atmospheric temperature.
또한, 상기 식(1)과 식(2)에 근거하여, 다음과 같은 식(3), 식(4), 식(5)을 도출할 수 있다. Moreover, following Formula (3), Formula (4), and Formula (5) can be derived based on said Formula (1) and Formula (2).
(Tc-Ta)/(R1+R2+R3) = (Ts-Ta)/R3 ....식(3)(Tc-Ta) / (R1 + R2 + R3) = (Ts-Ta) / R3 .... Equation (3)
(Tc-Ta)/(Ts-Ta) = (R1+R2+R3)/R3 ....식(4)(Tc-Ta) / (Ts-Ta) = (R1 + R2 + R3) / R3 .... Equation (4)
Tc = ((R1+R2+R3)/R3))×(Ts-Ta)+Ta ...식(5)Tc = ((R1 + R2 + R3) / R3)) × (Ts-Ta) + Ta ... equation (5)
그리고, 상기 (R1+R2+R3)/R3을, 예를 들어, 중심 온도 검출 보정 계수 ‘B’라고 가정하면, 다음과 같은 식(6)을 도출할 수 있다. In addition, assuming that (R1 + R2 + R3) / R3 is, for example, the center temperature detection correction coefficient 'B', the following equation (6) can be derived.
Tc = B×(Ts-Ta)+Ta ...식(6)Tc = B × (Ts-Ta) + Ta ... (6)
한편, 상기 보정 계수 B는, 실험 결과를 통해 산출될 수 있는 데, 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 대기 온도 Ta를 20도, 25도, 30도로 각각 조절한 상태에서, 표면 온도 Ts를 변경하여, 중심 온도 Tc를 검출하는 실험 결과를 실시하게 되면, 상기 표면 온도 Ts가 증가함에 따라, 상기 중심 온도 Tc가 증가함을 알 수 있다.On the other hand, the correction coefficient B, which can be calculated through the experimental results, for example, as shown in Figure 6, in the state in which the atmospheric temperature Ta is adjusted to 20 degrees, 25 degrees, 30 degrees, respectively, the surface temperature When the test result of detecting the center temperature Tc by changing Ts, it can be seen that as the surface temperature Ts increases, the center temperature Tc increases.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 식(6) Tc = B×(Ts-Ta)+Ta에, 대기 온도 Ta, 표면 온도 Ts, 중심 온도 Tc를 대입하게 되면, 상기 보정 계수 B를 산출할 수 있는 데, 상기 보정 계수 B와 표면 온도 Ts의 관계를 살펴보면, 상기 표면 온도 Ts가 증가할 때, 상기 보정 계수 B가, 1차 함수적으로 비례하게 증가하므로, 다음과 같이 식(7)을 도출할 수 있다.As shown in Fig. 7, the correction coefficient B is calculated by substituting the atmospheric temperature Ta, the surface temperature Ts, and the center temperature Tc into the above formula (6) Tc = B x (Ts-Ta) + Ta. In the relationship between the correction coefficient B and the surface temperature Ts, when the surface temperature Ts increases, the correction coefficient B increases proportionally linearly, as follows. Can be derived.
B = (k1×Ts)+k2 ... 식(7)B = (k1 × Ts) + k2 ... equation (7)
여기서, k1은 비례 상수이고, k2는 오프셋 값이다. Where k1 is a proportional constant and k2 is an offset value.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이 검출된 표면 온도 Ts와 보정 계수 B를, 상기 식(7)에 대입하여, 상기 비례 상수 k1과 오프셋 값 k2를 각각 산출하는 데, 예를 들어, k1은 0.03, k2는 0.1로 산출될 수 있으며, (k1 < k2)를 만족하게 된다. Meanwhile, the proportionality constant k1 and the offset value k2 are calculated by substituting the detected surface temperature Ts and the correction coefficient B as shown in FIG. 7 into the above formula (7), for example, k1 is 0.03. , k2 may be calculated as 0.1 and satisfies (k1 <k2).
그리고, 상기 중심 온도 검출기(40)에서는, 상기와 같이 도출 및 산출된 식(6) Tc = B×(Ts-Ta)+Ta와, 식(7) B = (k1×Ts)+k2, 그리고 k1 = 0.03 및 k2 = 0.1을 이용하여, 사람 이마의 중심 온도(Tc)를 보다 정확하게 검출하게 된다.In the
예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 식(6) Tc = B×(Ts-Ta)+Ta와 식(7) B = (k1×Ts)+k2, 그리고 k1 및 k2 값이, 상기 중심 온도 검출기(40) 내에 저장된 상태에서(S10), 사용자의 키 입력 등에 의해 체온 측정 동작이 요청되면(S11), 상기 중심 온도 검출기(40)에서는, 상기 표면 온도 검출기(39)에서 검출된 사람 이마의 표면 온도 Ts와, 상기 광학 센서(33)에서 검출된 대기 온도 Ta를 확인하게 된다(S12). For example, as shown in Fig. 8, the values of the formula (6) Tc = B x (Ts-Ta) + Ta and the formula (7) B = (k1 x Ts) + k2, and the k1 and k2 values, In the state stored in the center temperature detector 40 (S10), if a body temperature measurement operation is requested by a user's key input or the like (S11), the
그리고, 상기 표면 온도 Ts와, 상기 실험 결과에 의해 미리 저장된 k1 = 0.03과 k2 = 0.1을, 상기 식(7) B = (k1×Ts)+k2를 대입하여, 보정 계수 B를 산출하게 되는 데(S13), 예를 들어, 상기 표면 온도가 Ts = 35도이면, 상기 보정 계수는, B = (0.03×35)+0.1 = 1.15가 된다.Then, the surface temperature Ts and k1 = 0.03 and k2 = 0.1 stored in advance according to the experimental results are substituted into the equation (7) B = (k1 x Ts) + k2 to calculate the correction coefficient B. (S13) For example, when the surface temperature is Ts = 35 degrees, the correction coefficient is B = (0.03 x 35) + 0.1 = 1.15.
또한, 상기 중심 온도 검출기(40)에서는, 상기와 같이 산출된 보정 계수(예: B = 1.15)와, 대기 온도 Ta, 그리고 표면 온도 Ts를, 상기 식(6) Tc = B×(Ts-Ta)+Ta에 대입하여, 중심 온도 Tc를 검출하게 된다(S14).In the
예를 들어, 상기 보정 계수가 B = 1.15이고, 상기 표면 온도가 Ts=35도이고, 상기 대기 온도가 Ta=20도이면, 상기 중심 온도는 Tc = 1.15 ×(35-20)+20 = 37.25가 된다. For example, if the correction coefficient is B = 1.15, the surface temperature is Ts = 35 degrees, and the atmospheric temperature is Ta = 20 degrees, the center temperature is Tc = 1.15 × (35-20) + 20 = 37.25 Becomes
그리고, 상기와 같이 검출된 중심 온도 Tc를, 상기 디스플레이(43)를 통해 표시하게 되며(S15), 이후 전원이 오프되지 않은 상태에서(S16), 체온 측정 동작이 다시 요청되면, 전술한 바와 같은 일련의 동작을 다시 수행하여, 사람 이마의 표면온도가 아닌 중심 온도를, 정확하게 검출 및 표시하게 된다. Then, the detected center temperature Tc is displayed on the display 43 (S15), and when the power is not turned off (S16), when the body temperature measurement operation is requested again, as described above. A series of actions is performed again to accurately detect and display the center temperature, not the surface temperature of the human forehead.
한편, 상기 표면 온도 검출기(39)에서는, 상기 써모파일 센서(31)에서 검출된 온도와, 상기 내부 센서(32)에서 검출된 온도 간의 차 값을, 표면 온도 Ts로 검출하게 되는 데, 이와 같은 표면 온도 검출 동작은, 써모파일 센서 모듈을 사용하는 다양한 유형의 적외선 체온 측정기에 이미 널리 사용되고 있는 공지 기술이므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. On the other hand, in the
참고로, 상기 중심 온도 Tc에 대한 검출 정밀도를 높이기 위해서는, 도 7을 참조로 전술한 바 있는 실험 데이터를 보다 풍부하고 정밀하게 확보 및 분석하여, 보정 계수 B의 정밀도를 향상시키는 것이 바람직하다.
For reference, in order to increase the detection accuracy with respect to the center temperature Tc, it is preferable to secure and analyze the experimental data described above with reference to FIG. 7 more abundantly and precisely to improve the accuracy of the correction coefficient B.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
Or more, preferred embodiments of the present invention described above, for the purpose of illustration, those skilled in the art, within the technical spirit and the technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below, to further improve various other embodiments Changes, substitutions or additions will be possible.
100 : 적외선 귓속 체온 측정기
200 : 적외선 이마 체온 측정기
300 : 적외선 체온 측정기
10,20 : 센서부 11,21 : 표시부
12,22 : 측정 버튼 30 : 집광 렌즈
31 : 써모파일 센서 32 : 내부 센서
34 : 앰프 35 : 로우패스필터
36,37,38 : A/D 컨버터 39 : 표면 온도 검출기
40 : 중심 온도 검출기 41 : 컨트롤러
42 : 메모리 43 : 디스플레이 100: infrared whistle temperature thermometer
200: infrared forehead body temperature meter
300: infrared thermometer
10,20:
12,22: measuring button 30: condensing lens
31: Thermopile sensor 32: Internal sensor
34: Amplifier 35: Low Pass Filter
36,37,38: A / D converter 39: surface temperature detector
40: center temperature detector 41: controller
42: memory 43: display
Claims (6)
사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하기 위한 표면 온도 검출기; 및
사람 이마의 중심 온도(Tc)를 검출하기 위한 중심 온도 검출기를 포함하여 구성되되,
상기 중심 온도(Tc)는, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta와 B=(k1×Ts)+k2에 의해 검출되며,
상기 k1, k2는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치. A sensor for detecting an ambient temperature Ta;
A surface temperature detector for detecting the surface temperature Ts of the human forehead; And
A central temperature detector for detecting the central temperature Tc of the human forehead,
The center temperature Tc is detected by Tc = B × (Ts-Ta) + Ta and B = (k1 × Ts) + k2,
The said k1, k2 are preset by a constant value, The center temperature detection apparatus in the infrared thermometer.
상기 k1은, 비례 상수이고, 상기 k2는, 오프셋 값으로서, 상기 k1은, 상기 k2 보다 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치. The method of claim 1,
The k1 is a proportional constant, and the k2 is an offset value, and the k1 is set to a value smaller than the k2.
상기 k1과 k2는, 대기 온도(Ta)가 조절된 상태에서, 표면 온도(Ts)와 중심 온도(Tc)를 각각 측정한 후, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta 에 대입하여, B 값을 산출하고,
상기 산출된 B 값과 표면 온도(Ts)를, B=(k1×Ts)+k2 에 대입하여, k1, k2를 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 장치. The method of claim 1,
K1 and k2 measure the surface temperature Ts and the center temperature Tc in the state where the atmospheric temperature Ta is adjusted, and then substitute Tc = B × (Ts-Ta) + Ta, and B Calculate the value,
The center temperature in the infrared thermometer is characterized in that the calculated B value and the surface temperature (Ts) are substituted by B = (k1 x Ts) + k2 and set in advance by an experimental result of calculating k1 and k2. Detection device.
상기 대기 온도(Ta)와 표면 온도(Ts)에 근거하여, 사람 이마의 중심 온도(Tc)를 검출하는 2단계를 포함하여 이루어지되,
상기 중심 온도(Tc)는, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta와 B=(k1×Ts)+k2에 의해 검출되며,
상기 k1, k2는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 방법. Detecting the atmospheric temperature Ta and the surface temperature Ts of the human forehead; And
On the basis of the atmospheric temperature (Ta) and the surface temperature (Ts), comprising the two steps of detecting the central temperature (Tc) of the human forehead,
The center temperature Tc is detected by Tc = B × (Ts-Ta) + Ta and B = (k1 × Ts) + k2,
The k1 and k2 are preset to a constant value, characterized in that the center temperature detection method in the infrared thermometer.
상기 k1은, 비례 상수이고, 상기 k2는, 오프셋 값으로서, 상기 k1은, 상기 k2 보다 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 방법. The method of claim 4, wherein
The k1 is a proportional constant, and the k2 is an offset value, wherein the k1 is set to a value smaller than the k2.
상기 k1과 k2는, 대기 온도(Ta)가 조절된 상태에서, 표면 온도(Ts)와 중심 온도(Tc)를 각각 측정한 후, Tc=B×(Ts-Ta)+Ta 에 대입하여, B 값을 산출하고,
상기 산출된 B 값과 표면 온도(Ts)를, B=(k1×Ts)+k2 에 대입하여, k1, k2를 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 중심 온도 검출 방법. The method of claim 4, wherein
K1 and k2 measure the surface temperature Ts and the center temperature Tc in the state where the atmospheric temperature Ta is adjusted, and then substitute Tc = B × (Ts-Ta) + Ta, and B Calculate the value,
The center temperature in the infrared thermometer is characterized in that the calculated B value and the surface temperature (Ts) are substituted by B = (k1 x Ts) + k2 and set in advance by an experimental result of calculating k1 and k2. Detection method.
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---|---|---|---|---|
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KR20200066918A (en) | 2018-12-03 | 2020-06-11 | (주)허니냅스 | Apparatus and method of controlling door based on non-contact measurement for body heat |
KR102188616B1 (en) | 2020-07-08 | 2020-12-09 | 주식회사 티앤에이치시스템 | Speed gate system having body temperature authentication function |
-
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- 2010-01-11 KR KR1020100002185A patent/KR20110082282A/en not_active Application Discontinuation
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