KR20160061181A - 다기능 진단 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 진단 센서는 사용자의 체내 발열량을 입력으로 하는 발열량 측정부; 사용자의 체온을 입력으로 하는 체온 측정부; 및 상기 발열량 측정부 및 상기 체온 측정부와 전기적으로 연결되고, 공조 시스템과 통신하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

다기능 진단 센서{MULTIFUNCTIONAL DIAGNOSTIC SENSOR}
본 발명은 진단 센서에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 발열량 측정부 및 체온 측정부를 포함하는 진단 센서에 관한 것이다.
지능형 자동차에 대한 시장의 요구는 나날이 커져가고 있다. 그에 따라 차량 운전자의 안전 및 편의를 제공하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.
그 예로써, 졸음이나 건강의 갑작스런 이상으로 인해 정상적인 운전이 힘든 경우에, 운전자의 생체 신호를 감지하여 차량을 자동으로 제어하는 시스템이 개발되고 있다.
하지만 기존의 시스템은 다양한 생체 신호를 감지하기 위하여 다수의 센서를 필요로 한다. 그에 따라 다양한 신호를 처리하기 위해서 필요한 회로의 구성이 복잡해지고, 개발 및 제조 비용이 올라가고, 소비 전력의 문제가 생기게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용자의 체내 발열량, 체온, 및 주위 온도를 이용하여 사용자의 건강 상태를 진단하고 공조 시스템을 제어하는 진단 센서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진단 센서는 사용자의 체내 발열량을 입력으로 하는 발열량 측정부; 사용자의 체온을 입력으로 하는 체온 측정부; 및 상기 발열량 측정부 및 상기 체온 측정부와 전기적으로 연결되고, 공조 시스템과 통신하는 신호 처리부를 포함한다.
상기 발열량 측정부는 열전 소자를 포함하고, 상기 열전 소자는 사용자의 체내 발열량에 따라 대응하는 전기 신호를 출력할 수 있다.
상기 전기 신호는 상기 진단 센서의 전원 공급을 위해 사용될 수 있다.
상기 신호 처리부는 상기 공조 시스템에서 측정되는 주위 온도(ambient temperature); 상기 체온 측정부에서 측정되는 체온; 및 상기 발열량 측정부에서 측정되는 체내 발열량을 비교하여 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
상기 신호 처리부는 상기 주위 온도와 상기 체온의 차이가 미리 결정된 기준 온도 차이 범위를 벗어날 때 동작할 수 있다.
상기 신호 처리부는 판단된 사용자의 상기 건강 상태에 따라 상기 공조 시스템에 신호를 전송하여 공조량을 제어하도록 할 수 있다.
사용자의 맥박수 및 음성 신호 중 적어도 하나에 의한 진동을 입력으로 하는 진동량 측정부를 더 포함하고, 상기 진동량 측정부는 상기 신호 처리부와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 신호 처리부는 상기 공조 시스템에서 측정되는 주위 온도(ambient temperature); 상기 체온 측정부에서 측정되는 체온; 상기 진동량 측정부에서 측정되는 진동량; 및 상기 발열량 측정부에서 측정되는 체내 발열량을 비교하여 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
상기 진동량 측정부는 압전 소자; 및 상기 압전 소자 아래에 배치되고, 보이드를 제공하는 지지체를 포함할 수 있다.
상기 발열량 측정부, 상기 체온 측정부 및 상기 신호 처리부를 감싸도록 유연성 폴리머로 형성된 탈착부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 사용자의 체내 발열량, 체온, 및 주위 온도를 이용하여 사용자의 건강 상태를 진단하고 공조 시스템을 제어하는 진단 센서를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진단 센서의 구성을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열량 측정부의 정면도이다.
도 2b는 발열량 측정부의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동량 측정부의 정면도이다.
도 3b는 진동량 측정부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 센서와 공조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 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 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 진단 센서의 구성을 도시한 도면이다.
도 1a을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 센서(100)는 봉지부(200), 발열량 측정부(300), 체온 측정부(600) 및 신호 처리부(500)를 포함한다.
봉지부(200)는 발열량 측정부(300), 체온 측정부(600) 및 신호 처리부(500)를 감싸도록 형성될 수 있다.
봉지부(200)는 유연성 폴리머로 형성될 수 있다. 유연성 폴리머는 인체에 무해한 물질인 PDMS(polydimethylsiloxane)일 수 있다.
봉지부(200)는 유연성 폴리머의 접착 특성으로 사용자에게 탈부착될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 운전 시에만 본 발명의 진단 센서를 부착하고, 운전 후에는 제거함으로써 사용의 편의성이 도모될 수 있다.
발열량 측정부(300)는 사용자의 체내 발열량을 입력으로 한다.
발열량 측정부(300)는 열전 소자를 포함할 수 있고, 열전 소자는 사용자의 체내 발열량에 따라 대응되는 전기 신호를 출력할 수 있다.
사용자의 체내 발열량이 높으면 출력되는 전류의 양이 증가할 수 있고, 사용자의 체내 발열량이 낮으면 출력되는 전류의 양이 감소할 수 있다.
따라서 후술할 신호 처리부(500)는 발열량 측정부(300)로부터 전달되는 전기 신호에 따라 사용자의 체내 발열량을 측정할 수 있다.
발열량 측정부(300)에서 출력되는 전기 신호는 진단 센서(100)의 에너지원으로 사용될 수 있다. 에너지를 저장하는 용량성 소자(미도시)가 추가됨으로써 진단 센서(100)의 안정적인 동작을 보장할 수 있다.
발열량 측정부(300)에서 출력되는 전기 신호는 신호 처리부(500)가 미동작 상태(sleep mode)일 때만 에너지원으로 저장하도록 구성될 수 있다.
발열량 측정부(300)의 예시적인 구조는 도 2에서 자세히 설명한다.
체온 측정부(600)는 사용자의 체온을 입력으로 한다.
체온 측정부(600)를 구성하는 소자는 체온을 측정할 수 있는 어떠한 소자도 사용될 수 있다.
인체의 표면에서 방출되는 적외선을 측정하여 체온을 측정하는 적외선 온도계, 온도 변화에 따라 수정 분자의 진동수가 달라지는 성질을 이용하는 수정 온도계, 물질의 온도 변화에 따라 변화하는 전도성 또는 저항성을 측정하는 온도계 등이 체온 측정부(600)에 포함될 수 있다.
사용자의 주변 공간의 온도인 주위 온도(ambient temperature)와 사용자가 느끼는 체감 온도는 크게 상이할 수 있다.
피부의 온감 및 냉감은 온도 수준, 온도 변화, 자극받는 면적, 자극의 지속 시간등에 의해 영향을 받는다.
일반적으로 사람은 3초 간의 피부 자극을 기준으로, 0.001
Figure pat00001
의 온도 상승이 있으면 온감을 느끼고, 0.004
Figure pat00002
의 온도 저하가 있으면 냉감을 느끼는 것으로 알려져 있다.
따라서 체온 측정부(600)는 0.001
Figure pat00003
의 온도 변화를 측정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
신호 처리부(500)는 발열량 측정부(300) 및 체온 측정부(600)와 전기적으로 연결된다. 도 1a를 참조하면 도선(100, 111)을 통해 발열량 측정부(300)와 신호 처리부(500)가 연결되고, 도선(130, 131)을 통해 체온 측정부(600)와 신호 처리부(500)가 연결되어 있다.
본 발명에서 전기적으로 "연결"된다는 것은 "직접 연결"의 경우뿐만 아니라 중간에 다른 소자를 개재하여 "간접적으로 연결"된 경우도 포함한다. 전기적으로 연결되는 중간에 스위칭 소자 등 다른 소자를 개재하여 제어 신호를 추가하는 등 발명에 이점을 더하는 구성은 당업자에게 용이할 것이다.
도 1a에서는 도선을 통해 각 소자가 연결되지만, 무선 통신의 방법을 취할 수도 있다. 또한 도 1a에서 각 소자 간의 도선이 두 개가 한 쌍이 되도록 표시되었지만, 필요한 전기적 신호에 따라서 도선의 개수는 더 추가되거나 감소될 수 있다.
신호 처리부(500)는 공조 시스템(700)과 통신할 수 있다. 여기서 통신은 유선 통신의 경우와 무선 통신의 경우를 모두 포함한다.
다만, 본 발명의 진단 센서는 사용자의 몸에 부착되는 것이 바람직하므로, 무선 통신으로 통신하는 경우가 바람직하다.
예를 들어 공조 시스템(700)은 차량에 설치되어, 차량 내 사용자 주위의 주위 온도(ambient temperature)를 냉방 또는 난방을 통해서 사용자에게 쾌적하게 유지시키는 시스템을 의미한다.
신호 처리부(500)는 발열량 측정부(300)와 체온 측정부(600)에서 전달된 전기 신호에 따른 정보를 공조 시스템(700)으로 전송할 수 있다. 공조 시스템(700)은 신호 처리부(500)로부터 수신한 정보를 기초로 하여 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
즉, 공조 시스템(700)은 공조 시스템(700)에 내재된 온도계를 이용하여 측정되는 주위 온도, 체온 측정부(600)에서 측정되는 체온 및 발열량 측정부(300)에서 측정되는 체내 발열량을 서로 비교하여 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
체온 및 체내 발열량이 비교되어 유익한 정보를 산출하는 경우를 예를 들어 다음과 같이 설명한다.
체온이 낮아지고 체내 발열량이 높아지는 경우에는 사용자가 추위를 느끼고 있다고 판단할 수 있다. 이때 공조 시스템(700)은 난방 시스템을 가동할 수 있다.
체온이 높아지고 체내 발열량이 낮아지는 경우에는 사용자가 더위를 느끼고 있다고 판단할 수 있다. 이때 공조 시스템(700)은 냉방 시스템을 가동할 수 있다.
또한 체온이 높아지고, 체내 발열량이 함께 높아지는 경우에는 사용자가 발열 증세를 보이는 질병, 예를 들어 감기 등에 걸린 상태라고 판단할 수 있다.
주위 온도와 체온이 비교되어 유익한 정보를 산출하는 경우를 예를 들어 다음과 같이 설명한다.
사용자의 체온과 주위 온도의 차이가 최소화되는 방향으로 공조 시스템(700)이 작동할 수 있다.
주위 온도와 체온의 차이가 미리 결정된 기준 온도 차이 범위 내일 때는 신호 처리부(500) 또는 공조 시스템(700)의 작동을 멈춰 소비 전력을 아낄 수 있다.
예를 들어 주위 온도가 20도, 체온이 36.5도, 미리 결정된 기준 온도 차이 범위가 18도 이하인 경우에, 36.5-20=16.5<18로서 신호 처리부(500) 또는 공조 시스템(700)의 작동을 멈출 수 있다.
하지만 주위 온도가 17도, 체온이 36.4도인 경우, 36.4-17=19.4>18로서, 주위 온도와 체온의 차이가 미리 결정된 기준 온도 차이 범위를 벗어나는 경우이므로, 신호 처리부(500) 및 공조 시스템(700)이 작동될 수 있다. 이때 공조 시스템(700)으로부터 난방 시스템이 작동될 수 있다.
별도로 설명하지는 않았지만 냉방 시스템 또한 유사한 원리로 동작할 수 있다.
사용자의 건강 상태는 위의 경우뿐만 아니라, 의학적 논리에 근거하여 다른 방향으로 판단될 수 있으며, 이러한 정보는 공조 시스템(700)에 업데이트 될 수 있다.
다른 실시예로서, 신호 처리부(500)는 공조 시스템(700)으로부터 현재 차량의 내부 온도 등을 수신함으로써, 자체적으로 사용자의 건강 상태를 판단하도록 구성될 수 있다.
이러한 경우, 신호 처리부(500)는 공조 시스템(700)에 내재된 온도계를 이용하여 측정되는 주위 온도, 체온 측정부(600)에서 측정되는 체온 및 발열량 측정부(300)에서 측정되는 체내 발열량을 서로 비교하여 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
이때 신호 처리부(500)는 판단된 사용자의 건강 상태에 따라 공조 시스템(700)에 신호를 전송하여 공조량을 제어하도록 할 수 있다.
신호 처리부(500)는 위와 같은 동작을 위해서 신호 처리 칩 및 신호 송수신 칩을 포함할 수 있다. 신호 처리 칩은 ASIC(application specific integrated circuit) 방식일 수 있고, 신호 송수신 칩은 RF MEMS(radio frequency microelectromechanical system)을 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 센서(100)는 진동량 측정부(400)를 더 포함한다.
진동량 측정부(400)는 신호 처리부(500)와 전기적으로 연결된다.
진동량 측정부(400)는 사용자의 맥박수 및 음성 신호 중 적어도 하나에 의한 진동을 입력으로 한다.
진동량 측정부(400)는 압전 소자를 포함할 수 있다. 압전 소자에 인가되는 압력의 정도, 즉 진동의 정도에 따라 출력되는 전기 신호가 달라진다. 따라서 사용자의 맥박수에 따라 전기 신호가 달라질 수 있다.
따라서 신호 처리부(500)는 진동량 측정부(400)로부터 출력되는 전기 신호로부터 사용자의 신체 이상 여부(졸음 운전, 심장마비 등)를 판단할 수 있다.
또한 진동량 측정부(400)는 사용자가 소리를 내면, 피부의 진동을 통해 음성 신호를 전기 신호로 전환하여 출력할 수 있다.
따라서 신호 처리부(500)는 진동량 측정부(400)로부터 출력되는 전기 신호로부터 사용자의 음성 신호를 수신할 수 있다.
도 1a의 상술한 실시예에 따라, 공조 시스템(700)이 진동량 측정부(400)에서 측정되는 진동량을 더 포함해서 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
도 1a의 상술한 다른 실시예에 따라, 신호 처리부(500)가 진동량 측정부(400)에서 측정되는 진동량을 더 포함해서 사용자의 건강 상태를 판단할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열량 측정부의 정면도이다. 도 2b는 발열량 측정부의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 발열량 측정부(300)는 복수의 제1 열전 반도체(310), 복수의 제2 열전 반도체(320) 및 복수의 연결 전극(330)을 포함할 수 있다.
제1 열전 반도체(310)와 제2 열전 반도체(320)는 연결 전극(330)을 개재하여 전기적으로 연결될 수 있다.
연결 전극(330)은 도선(110, 111)을 통해 신호 처리부(500)과 연결될 수 있다.
제1 열전 반도체(310)는 n-형 반도체일 수 있고, 제2 열전 반도체(320)는 p-형 반도체일 수 있다. 또는 제1 열전 반도체(310)가 p-형 반도체이고, 제2 열전 반도체(320)가 n-형 반도체일 수 있다.
연결 전극(330)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 전기 전도도가 높은 금속 재료로 구성될 수 있다.
따라서 복수의 제1 열전 반도체(310), 복수의 제2 열전 반도체(320) 및 복수의 연결 전극(330)은 열전 소자를 구성할 수 있다.
사용자의 피부에 열전 소자가 접촉하게 되면, 사용자의 체내 발열로 인하여 내부의 전하(전자, 전공)의 흐름이 발생하고, 전류가 흐르게 된다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동량 측정부의 정면도이다. 도 3b는 진동량 측정부의 단면도이다.
도 3a 및 3b를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 진동량 측정부는 제1 전극(410), 제2 전극(420), 압전체(450) 및 지지체(430)를 포함하고 있다.
제1 전극(410) 및 제2 전극(420)은 판(plate) 형상으로 구성될 수 있다.
압전체(450)는 제1 전극(410) 및 제2 전극(420) 사이에 개재될 수 있다.
이러한 제1 전극(410), 제2 전극(420), 및 압전체(450)는 압전 소자를 구성한다. 압전 소자는 추가의 도전성 물질 및 압전체를 더 포함할 수도 있다.
압전 소자(piezoelectric element)는 압전 현상을 이용하여 전기 신호를 발생시키는 소자이다. 압전 현상이란 소정의 결정판에 일정한 방향으로 압력을 가함으로써 판의 양면에 외력에 비례하는 양의 전하와 음의 전하가 나타나는 현상이다.
본 발명의 일 실시예에서는 판 형상의 압전 소자를 도시하고 있지만, 압력의 방향 및 크기, 또는 압력 소자의 용도에 따라 다양한 형태의 압전 소자가 사용될 수 있다.
제1 전극(410) 및 제2 전극(420)은 도전성 물질로서 재료에 제한되지 않는다. 용도에 따라 ITO 등의 투명한 도전성 물질이 사용될 수도 있다. 제1 전극(410) 및 제2 전극(420)에는 탈착형 진단 센서의 구조에 따른 배선이 연결되어 전기 신호를 전달한다.
압전체(450)는 압전 현상을 일으킬 수 있는 모든 물질을 포함한다. 압전체(450)는 인체에 무해한 물질인 PVDF(polyvinylidene fluoride)로 구성될 수 있다.
지지체(430)는 강성(rigid) 폴리머로 구성될 수 있다. 강성 폴리머는 SU-8의 물질로 구성될 수 있다.
지지체(430)가 강성 폴리머로 구성됨으로써 운전 중 발생되는 운전자의 움직임에 의한 불필요한 신호의 발생을 막을 수 있다.
지지체(430)는 중심부에 보이드(440, void)를 포함할 수 있다. 도 3b에서는 지지체(430)의 중앙부에 구멍이 뚫린 형태로 보이드(440)를 갖는데, 이는 일 실시예로서 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 보이드(440)의 크기 및 모양은 압전 소자의 형상과 크기에 의해 달라질 수 있다.
지지체(430)가 보이드(440)를 가짐에 따라, 맥박수와 음성 신호로 인한 미세한 진동도 잡아낼 수 있다. 또한 원치 않는 잡음(noise)가 차단됨으로써, 운전자의 신체 이상 여부(졸음 운전, 심장마비 등)를 더욱 정확히 판단할 수 있다.
지지체(430)와 압전 소자 사이에 유연성 폴리머가 개재될 수 있다. 이러한 유연성 폴리머의 두께 및 보이드(440)의 형태를 조절함으로써 진단 센서의 특성이 조절 가능하다.
압전 소자는 입력된 진동 신호를 제1 및 제2 전극(410, 420)을 통해 전기 신호로 변환하여 출력한다. 이러한 전기 신호는 도선(120, 121)을 통해서 신호 처리부(500)로 전달된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 센서와 공조 시스템을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면 본 발명에 따른 진단 센서(100)가 사용자인 차량 운전자의 목에 부착되어 있다. 공조 시스템(700)은 차량에 장착되어 있다.
전술한 바와 같이 구성에 따라, 진단 센서(100)의 신호 처리부(500)를 통해서 사용자의 건강 상태가 판단될 수도 있고, 공조 시스템(700)을 통해서 사용자의 건강 상태가 판단될 수도 있다.
공조 시스템(700)은 ECU(electronic control unit)를 포함할 수 있다.
신호 처리부(500)는 무선 신호 전송부를 더 포함할 수 있고, 무선 신호 전송부는 수집한 정보를 대응하는 공조 시스템(700)의 ECU에 전송하고, 대응하는 ECU는 전기 신호를 처리함으로써 차량 운전자의 신체 이상 여부를 판단할 수 있다.
자동차에 다양한 기능이 추가됨에 따라 복수 개의 ECU가 차량에 포함될 수 있다.
따라서 통합 안전 시스템, 음성 인식 시스템 등이 더 구동될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 진단 센서
200: 봉지부
300: 발열량 측정부
310: 제1 열전 반도체
320: 제2 열전 반도체
330: 연결 전극
400: 진동량 측정부
410: 제1 전극
420: 제2 전극
430: 지지체
440: 보이드
450: 압전체
500: 신호 처릴부
600: 체온 측정부
700: 공조 시스템

Claims (10)

  1. 사용자의 체내 발열량을 입력으로 하는 발열량 측정부;
    사용자의 체온을 입력으로 하는 체온 측정부; 및
    상기 발열량 측정부 및 상기 체온 측정부와 전기적으로 연결되고, 공조 시스템과 통신하는 신호 처리부를 포함하는
    진단 센서.
  2. 상기 발열량 측정부는 열전 소자를 포함하고,
    상기 열전 소자는 사용자의 체내 발열량에 따라 대응하는 전기 신호를 출력하는
    진단 센서.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 전기 신호는 상기 진단 센서의 전원 공급을 위해 사용되는
    진단 센서.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 공조 시스템에서 측정되는 주위 온도(ambient temperature);
    상기 체온 측정부에서 측정되는 체온; 및
    상기 발열량 측정부에서 측정되는 체내 발열량을 비교하여 사용자의 건강 상태를 판단하는
    진단 센서.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 주위 온도와 상기 체온의 차이가 미리 결정된 기준 온도 차이 범위를 벗어날 때 동작하는
    진단 센서.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 판단된 사용자의 상기 건강 상태에 따라 상기 공조 시스템에 신호를 전송하여 공조량을 제어하도록 하는
    진단 센서.
  7. 제1 항에 있어서,
    사용자의 맥박수 및 음성 신호 중 적어도 하나에 의한 진동을 입력으로 하는 진동량 측정부를 더 포함하고,
    상기 진동량 측정부는 상기 신호 처리부와 전기적으로 연결되는
    진단 센서.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 공조 시스템에서 측정되는 주위 온도(ambient temperature);
    상기 체온 측정부에서 측정되는 체온;
    상기 진동량 측정부에서 측정되는 진동량; 및
    상기 발열량 측정부에서 측정되는 체내 발열량을 비교하여 사용자의 건강 상태를 판단하는
    진단 센서.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 진동량 측정부는
    압전 소자; 및
    상기 압전 소자 아래에 배치되고, 보이드를 제공하는 지지체를 포함하는
    진단 센서.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 발열량 측정부, 상기 체온 측정부 및 상기 신호 처리부를 감싸도록 유연성 폴리머로 형성된 봉지부를 포함하는
    진단 센서.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739803U (ja) * 1993-12-27 1995-07-18 株式会社豊田中央研究所 自動車用脈拍検出器
KR19980053075A (ko) * 1996-12-26 1998-09-25 임경춘 자동차의 공기조화 종합제어 시스템
JP2007209428A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 生体情報測定装置、及び生体情報測定システム
JP2009268676A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Oki Communication Systems Co Ltd 生体情報モニターシステム、及び生体情報端末
KR20100053264A (ko) * 2008-11-12 2010-05-20 기아자동차주식회사 차량 내에서의 건강 관리 시스템
KR20100082876A (ko) * 2009-01-12 2010-07-21 한라공조주식회사 에어컨 제어장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739803U (ja) * 1993-12-27 1995-07-18 株式会社豊田中央研究所 自動車用脈拍検出器
KR19980053075A (ko) * 1996-12-26 1998-09-25 임경춘 자동차의 공기조화 종합제어 시스템
JP2007209428A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 生体情報測定装置、及び生体情報測定システム
JP2009268676A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Oki Communication Systems Co Ltd 生体情報モニターシステム、及び生体情報端末
KR20100053264A (ko) * 2008-11-12 2010-05-20 기아자동차주식회사 차량 내에서의 건강 관리 시스템
KR20100082876A (ko) * 2009-01-12 2010-07-21 한라공조주식회사 에어컨 제어장치

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