KR20110085039A - Apparatus and method for detecting surface 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 표면 온도(Surface Temperature) 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for detecting a surface 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 온도(Surface Temperature)를 보다 정확하게 검출할 수 있도록 하기 위한 적외선 체온 측정기에서의 표면 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, to provide an apparatus and method for detecting the surface temperature of the infrared thermometer to enable more accurate detection of the surface temperature (Surface Temperature) of the human forehead.
본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 장치는, 써모파일 센서와 내부 센서가 포함된 써모파일 센서 모듈; 적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)를 검출하기 위한 센서; 및 상기 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)와, 상기 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti), 그리고 상기 대기 온도(Ta)에 근거하여, 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하기 위한 표면 온도 검출기를 포함하여 구성되되, 상기 표면 온도(Ts)는, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 의해 검출되며, 상기 A, B, C는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하며,Surface temperature detection apparatus in the infrared body temperature measuring apparatus according to the present invention, the thermopile sensor module including a thermopile sensor and an internal sensor; A sensor for detecting an atmospheric temperature Ta in the infrared guide; And a surface temperature Ts of a human forehead based on a temperature Tt detected by the thermopile sensor, a temperature Ti detected by the internal sensor, and the atmospheric temperature Ta. And a surface temperature detector, wherein the surface temperature Ts is detected by Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C, wherein A, B, and C are constants Characterized in that it is preset to a value,
또한, 상기 A는, 적외선 가이드에 대한 게인(Gain) 값이고, 상기 B는, 적외선 가이드의 오프셋(Offset) 값이고, 상기 C는, 체온 측정기 전체의 오프셋(Offset) 값으로 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, A is a gain value for the infrared guide, B is an offset value of the infrared guide, and C is set to an offset value of the whole body temperature measuring instrument. ,
또한, 상기 A, B, C는, 적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)와 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti)가 조절된 상태에서, 표면 온도 Ts를 3 회 변경시키면서, 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)를 각각 측정한 후, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 대입하여, A, B, C 값을 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, A, B, and C are detected by a thermopile sensor while changing the surface temperature Ts three times while the atmospheric temperature Ta in the infrared guide and the temperature Ti detected by the internal sensor are adjusted. After each temperature (Tt) is measured, it is set in advance by an experimental result of substituting Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C to calculate the A, B, and C values. Characterized in that,
또한, 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 방법은, 써모파일 센서 모듈 내의 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)와, 상기 써모파일 센서 모듈 내의 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti)와, 적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)를 획득하는 1단계; 및 상기 획득된 온도들(Tt, Ti, Ta)에 근거하여, 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하는 2단계를 포함하여 이루어지되, 상기 표면 온도(Ts)는, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 의해 검출되며, 상기 A, B, C는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, the method for detecting the surface temperature of the infrared thermometer according to the present invention includes a temperature Tt detected by a thermopile sensor in a thermopile sensor module and a temperature Ti detected by an internal sensor in the thermopile sensor module. And a first step of obtaining an atmospheric temperature Ta in the infrared guide; And detecting the surface temperature (Ts) of the human forehead based on the obtained temperatures (Tt, Ti, Ta), wherein the surface temperature (Ts) is Ts = (Tt 4- Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C, wherein A, B, and C are previously set to constant values,
또한, 상기 A는, 적외선 가이드에 대한 게인(Gain) 값이고, 상기 B는, 적외선 가이드의 오프셋(Offset) 값이고, 상기 C는, 체온 측정기 전체의 오프셋(Offset) 값으로 설정되는 것을 특징으로 하며,In addition, A is a gain value for the infrared guide, B is an offset value of the infrared guide, and C is set to an offset value of the whole body temperature measuring instrument. ,
또한, 상기 A, B, C는, 적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)와 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti)가 조절된 상태에서, 표면 온도 Ts를 3 회 변경시키면서, 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)를 각각 측정한 후, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 대입하여, A, B, C 값을 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 한다.
In addition, A, B, and C are detected by a thermopile sensor while changing the surface temperature Ts three times while the atmospheric temperature Ta in the infrared guide and the temperature Ti detected by the internal sensor are adjusted. After each temperature (Tt) is measured, it is set in advance by an experimental result of substituting Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C to calculate the A, B, and C values. It is characterized by.
본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 표면 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 온도(Surface Temperature)를 보다 정확하게 검출할 수 있게 되므로, 적외선 체온 측정기의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
The surface temperature detection apparatus and method in the infrared thermometer according to the present invention, for example, even in a state in which the sensor portion for receiving the minute infrared rays generated in the temporal artery of the human forehead, without being in close contact with the forehead of the human being at a predetermined distance In addition, it is possible to accurately measure the body temperature, as well as more accurately detect the surface temperature (Surface Temperature) of the human forehead, it is possible to significantly improve 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 표면 온도 검출 장치에 대한 실시예의 구성을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 표면 온도 검출 과정을 도시한 것이고,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 상수 값들(A,B,C)의 도출 과정을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 표면 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 surface temperature detection apparatus in the infrared thermometer according to the present invention,
5 illustrates a surface temperature detection process according to the present invention,
6 and 7 illustrate the derivation process of the constant values (A, B, C) according to the present invention,
8 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for detecting a surface temperature in an infrared thermometer according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the apparatus and method for detecting the surface temperature of the infrared thermometer according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 표면 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. In the surface temperature detecting apparatus and method according to the present invention, for example, as shown in FIG. : 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, 적외선 가이드 내부의 대기 온도를 측정하기 위한 센서로서, 광학 센서(Optical Sensor)가 설치되며, 상기 광학 센서에 의해 검출된 대기 온도(예: Ta)와, 상기 써모파일 센서 모듈 내에 포함된 써모파일 센서와 내부 센서에 의해 각각 감출되는 온도들(예: Tt, Ti)에 근거하여, 사람 이마의 표면 온도(예: Ts)를 검출하게 되는 데, 상기 표면 온도 검출 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
In addition, the infrared
본 발명에 따른 표면 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 surface temperature detecting apparatus and method according to the present invention is applied, for example, as shown in Figure 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 제어하게 되는 데, 본 발명은, 표면 온도 검출에 관한 것으로, 중심 온도 검출 동작에 대해서는 기술적 설명을 생략하기로 한다.The
한편, 상기 표면 온도 검출기(39)에서는, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 써모파일 센서(31)에 의해 검출되는 온도(예: Tt)와, 상기 내부 센서(32)에 의해 검출되는 온도(예: Ti)와, 상기 적외선 가이드 내의 대기 온도를 검출하는 광학 센서에 의해 검출되는 온도(예: Ta)를 획득하여, 사람 이마의 표면 온도(예: Ts)를 검출하게 되는 데, 이때, 상기 표면 온도를 검출하는 다음과 같은 식(1)을 사용하게 된다. On the other hand, in the
Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C ... 식(1)Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C ... equation (1)
여기서, Ts는 표면 온도, Tt는 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도, Ti는 내부 센서에 의해 검출되는 온도, Ta는 광학 센서에 의해 검출되는 온도이다.Here, Ts is surface temperature, Tt is temperature detected by a thermopile sensor, Ti is temperature detected by an internal sensor, and Ta is temperature detected by an optical sensor.
그리고, A는 적외선 가이드에 대한 게인(Gain) 값, B는 적외선 가이드의 오프셋(Offset) 값, C는 체온 측정기 전체의 오프셋 값이다. A is a gain value for the infrared guide, B is an offset value of the infrared guide, and C is an offset value of the whole body temperature measuring instrument.
즉, 상기 표면 온도 검출기(39)에서는, 표면 온도를 단순히 Ts=(Tt4-Ti4) 으로만 검출하지 않고, 적외선 가이드에 대한 게인 값 A와 오프셋 값 B, 그리고 대기 온도 Ta를 1차 함수적으로, 표면 온도 검출 동작에 반영함과 아울러, 체온 측정기 전체의 오프셋 값 C를 반영하여, 표면 온도를 보다 정확하게 검출하게 된다.That is, in the
한편, 상기 A, B, C는, 사전에 실시된 실험 결과에 의해 특정 상수 값으로 미리 설정되는 데, 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 내부 온도 Ti와 대기 온도 Ta가 고정된 상태에서, 표면 온도 Ts를 Ts1, Ts2, Ts3로 변경시키면서, 써모파일 센서에 의해 각각 검출되는 온도 Tt1, Tt2, Tt3을 측정하여, 상기 식(1) Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C 에 대입하면, 다음과 같은 식(2), 식(3), 식(4)이 도출된다.On the other hand, the A, B, C is preset to a specific constant value based on the experiment results performed in advance, for example, as shown in Figure 6, the internal temperature Ti and the atmospheric temperature Ta is fixed state , Ts1, Ts2 and Ts3 are measured, and the temperatures Tt1, Tt2 and Tt3 respectively detected by the thermopile sensor are measured and the above formula (1) Ts = (Tt 4- Ti 4 ) x (A Substituting into x Ta + B) + C yields the following equation (2), equation (3) and equation (4).
Ts1=(Tt14-Ti4)×(A×Ta+B)+C ... 식(2)Ts1 = (Tt1 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C ... equation (2)
Ts2=(Tt24-Ti4)×(A×Ta+B)+C ... 식(3)Ts2 = (Tt2 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C ... equation (3)
Ts3=(Tt34-Ti4)×(A×Ta+B)+C ... 식(4)Ts3 = (Tt3 4 -Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C ... (4)
그리고, 상기 식(2), 식(3), 식(4)을 정리하면, 다음과 같은 식(5), 식(6), 식(7)이 도출된다.When the above equations (2), (3) and (4) are summarized, the following equations (5), (6) and (7) are derived.
Ts1=C+B(Tt14-Ti4)+(A×Ta)×(Tt14-Ti4)... 식(5)Ts1 = C + B (Tt1 4 -Ti 4 ) + (A × Ta) × (Tt1 4 -Ti 4 ) ... Equation (5)
Ts2=C+B(Tt24-Ti4)+(A×Ta)×(Tt24-Ti4)... 식(6)Ts2 = C + B (Tt2 4 -Ti 4 ) + (A × Ta) × (Tt2 4 -Ti 4 ) ... Equation (6)
Ts3=C+B(Tt34-Ti4)+(A×Ta)×(Tt34-Ti4)... 식(7)Ts3 = C + B (Tt3 4 -Ti 4 ) + (A × Ta) × (Tt3 4 -Ti 4 ) ... Equation (7)
그리고, 예를 들어, m1=(Tt14-Ti4), m2=Ta×(Tt14-Ti4), m3=(Tt24-Ti4), m4=Ta×(Tt24-Ti4), m5=(Tt34-Ti4), m6=Ta×(Tt34-Ti4)라고 가정하면, 다음과 같이 식(8), 식(9), 식(10)이 도출된다.And, for example, m1 = (Tt 1 4- Ti 4 ), m 2 = Ta x (Tt 1 4- Ti 4 ), m 3 = (Tt 2 4- Ti 4 ), m 4 = Ta x (Tt 2 4- Ti 4 ), Assuming m5 = (Tt 3 4 -Ti 4 ) and m 6 = Ta x (Tt 3 4 -Ti 4 ), equations (8), (9) and (10) are derived as follows.
Ts1=C+Bm1+Am2 ... 식(8)Ts1 = C + Bm1 + Am2 ... equation (8)
Ts2=C+Bm3+Am4 ... 식(9)Ts2 = C + Bm3 + Am4 ... (9)
Ts3=C+Bm5+Am6 ... 식(10)Ts3 = C + Bm5 + Am6 ... equation (10)
그리고, 이를 행렬로 표현한 후 C, B, A를 산출하는 다음과 같은 식(11), 식(12)가 도출된다.Then, the following equations (11) and (12) are derived to calculate C, B, and A after expressing this in a matrix.
... 식(11) ... Equation (11)
C=det(K1)/det(K), B=det(K2)/det(K), A=det(K3)/det(K) ... 식(12)C = det (K1) / det (K), B = det (K2) / det (K), A = det (K3) / det (K) ... Equation (12)
그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, det(K), det(K1), det(K2), det(K2)를 산출하면 다음과 같이 된다.As shown in Fig. 7, det (K), det (K1), det (K2), and det (K2) are calculated as follows.
따라서, 내부 온도 Ti와 대기 온도 Ta가 고정된 상태에서, 표면 온도 Ts를 Ts1, Ts2, Ts3로 변경시키면서, 써모파일 센서에 의해 각각 검출되는 온도 Tt1, Tt2, Tt3을 측정하여, 식(1) Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C 에 대입하면, A, B, C를 특정 상수 값으로 각각 산출할 수 있게 된다. Therefore, while changing the surface temperature Ts to Ts1, Ts2, and Ts3 while the internal temperature Ti and the atmospheric temperature Ta are fixed, the temperatures Tt1, Tt2 and Tt3 respectively detected by the thermopile sensor are measured, and Equation (1) Substituting Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C enables the calculation of A, B, and C as specific constant values, respectively.
그리고, 상기 표면 온도 검출기(39)에서는, 상기와 같이 도출 및 산출된 식(1) Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C와, A, B, C 값을 이용하여, 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 보다 정확하게 검출하게 된다.In the
예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 식(1) Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C와, A, B, C 값이, 상기 표면 온도 검출기(39) 내에 저장된 상태에서(S10), 사용자의 키 입력 등에 의해 체온 측정 동작이 요청되면(S11), 상기 표면 온도 검출기(39)에서는, 상기 써머파일 센서에 의해 검출되는 온도 Tt와, 상기 내부 센서에 의해 검출되는 온도 Ti와, 상기 광학 센서에 의해 검출되는 온도 Ta를 획득하게 된다(S12).For example, as shown in FIG. 8, the above formula (1) Ts = (Tt 4- Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C, and A, B, and C values are the surface temperature detectors. In the state stored in 39 (S10), if a body temperature measurement operation is requested by a user's key input or the like (S11), the
그리고, 상기 Tt, Ti, Ta와, 상기 실험 결과에 의해 미리 저장된 A, B, C 값을, 상기 식(1) Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 대입하여, 표면 온도 Ts를 검출하게 되며(S13), 이후 전원이 오프되지 않은 상태에서(S14), 체온 측정 동작이 다시 요청되면, 전술한 바와 같은 일련의 동작을 다시 수행하여, 사람 이마의 표면 온도를 보다 정확하게 검출하게 된다. Then, the Tt, Ti, Ta and A, B, and C values stored in advance by the experimental results are converted into the formula (1) Ts = (Tt 4- Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C. Substitute the surface temperature Ts (S13), and after the power is not turned off (S14), if the body temperature measurement operation is requested again, the above-described series of operations are performed again, the surface of the human forehead The temperature can be detected more accurately.
참고로, 전술한 바와 같이, 본 발명은 표면 온도 검출에 관한 것으로, 중심 온도 검출 동작에 대해서는 기술적 설명을 생략하기로 한다.
For reference, as described above, the present invention relates to surface temperature detection, and a technical description of the center temperature detection operation will be omitted.
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)
적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)를 검출하기 위한 센서; 및
상기 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)와, 상기 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti), 그리고 상기 대기 온도(Ta)에 근거하여, 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하기 위한 표면 온도 검출기를 포함하여 구성되되,
상기 표면 온도(Ts)는, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 의해 검출되며,
상기 A, B, C는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 장치. A thermopile sensor module including a thermopile sensor and an internal sensor;
A sensor for detecting an atmospheric temperature Ta in the infrared guide; And
A surface for detecting the surface temperature Ts of the human forehead based on the temperature Tt detected by the thermopile sensor, the temperature Ti detected by the internal sensor, and the atmospheric temperature Ta. Including a temperature detector,
The surface temperature Ts is detected by Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C,
The said A, B, C is preset by a constant value, The surface temperature detection apparatus in the infrared thermometer.
상기 A는, 적외선 가이드에 대한 게인(Gain) 값이고, 상기 B는, 적외선 가이드의 오프셋(Offset) 값이고, 상기 C는, 체온 측정기 전체의 오프셋(Offset) 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 장치. The method of claim 1,
A is a gain value for the infrared guide, B is an offset value of the infrared guide, and C is set to an offset value of the entire body temperature measuring instrument. Surface temperature detection device in body temperature meter.
상기 A, B, C는, 적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)와 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti)가 조절된 상태에서, 표면 온도 Ts를 3 회 변경시키면서, 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)를 각각 측정한 후, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 대입하여, A, B, C 값을 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 장치. The method of claim 1,
The temperatures A, B, and C are temperatures detected by the thermopile sensor while changing the surface temperature Ts three times while the atmospheric temperature Ta in the infrared guide and the temperature Ti detected by the internal sensor are adjusted. After each measurement of (Tt), it is set in advance by an experimental result of substituting Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C to calculate A, B, and C values. Surface temperature detection apparatus in the infrared thermometer.
상기 획득된 온도들(Tt, Ti, Ta)에 근거하여, 사람 이마의 표면 온도(Ts)를 검출하는 2단계를 포함하여 이루어지되,
상기 표면 온도(Ts)는, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 의해 검출되며,
상기 A, B, C는, 상수 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 방법. Obtaining a temperature Tt detected by the thermopile sensor in the thermopile sensor module, a temperature Ti detected by the internal sensor in the thermopile sensor module, and an atmospheric temperature Ta in the infrared guide; And
On the basis of the obtained temperatures (Tt, Ti, Ta), comprising the step of detecting the surface temperature (Ts) of the human forehead,
The surface temperature Ts is detected by Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) × (A × Ta + B) + C,
The said A, B, C is preset by a constant value, The surface temperature detection method in the infrared thermometer.
상기 A는, 적외선 가이드에 대한 게인(Gain) 값이고, 상기 B는, 적외선 가이드의 오프셋(Offset) 값이고, 상기 C는, 체온 측정기 전체의 오프셋(Offset) 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 방법. The method of claim 4, wherein
A is a gain value for the infrared guide, B is an offset value of the infrared guide, and C is set to an offset value of the entire body temperature measuring instrument. Method for detecting surface temperature in a body temperature meter.
상기 A, B, C는, 적외선 가이드 내의 대기 온도(Ta)와 내부 센서에 의해 검출되는 온도(Ti)가 조절된 상태에서, 표면 온도 Ts를 3 회 변경시키면서, 써모파일 센서에 의해 검출되는 온도(Tt)를 각각 측정한 후, Ts=(Tt4-Ti4)×(A×Ta+B)+C에 대입하여, A, B, C 값을 산출하는 실험 결과에 의해 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 체온 측정기에서의 표면 온도 검출 방법. The method of claim 4, wherein
The temperatures A, B, and C are temperatures detected by the thermopile sensor while changing the surface temperature Ts three times while the atmospheric temperature Ta in the infrared guide and the temperature Ti detected by the internal sensor are adjusted. After each measurement of (Tt), it is set in advance by an experimental result of substituting Ts = (Tt 4 -Ti 4 ) x (A x Ta + B) + C to calculate A, B, and C values. Surface temperature detection method in the infrared thermometer.
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