KR20180021691A - 협대역 광 센서를 이용하여 다수의 특정 파장 영역에서 변형 생성을 측정하는 것에 의한 가스 식별 - Google Patents

협대역 광 센서를 이용하여 다수의 특정 파장 영역에서 변형 생성을 측정하는 것에 의한 가스 식별 Download PDF

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Abstract

실시예는 광대역 광원, 및 적어도 2개의 협대역 광 센서를 이용하여 가스를 검출하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 각각의 센서는 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동될 수 있다. 게다가, 가스 검출기 장치는 공기 중의 가스와 반응하여 색상을 변화시키도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기를 포함하고, 상이한 가스들이 반응하여 상이한 색상을 생성하고, 센서는 광대역 광원으로부터 색상 변화 표시기에 의해 반사된 광을 검출한다. 가스 검출기 장치는, 적어도 2개의 광 센서와 통신하여, 광 센서로부터 검출된 반사된 파장 정보를 수신하고, 센서에 의해 검출된 색상을 기초로 하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하도록 작동될 수 있는 프로세서를 포함할 수 있고, 각 색상은 상이한 유형의 가스와 관련될 수 있다.

Description

협대역 광 센서를 이용하여 다수의 특정 파장 영역에서 변형 생성을 측정하는 것에 의한 가스 식별
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2015년 5월 5일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "협대역 광 센서를 이용하여 다수의 특정 파장 영역에서 변형 생성을 측정하는 것에 의한 가스 식별(Gas Identification by Measuring Stain Development at Multiple Specific Wavelength Regions with Narrow Band Optical Sensors)"인 미국 특허 출원 제14/704,140호의 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 본 명세서에 참고로 합체된다.
저농도 가스 검출기는 통상적으로 한번에 하나의 표적 가스를 검출하도록 작동될 수 있다. 다수의 가스가 존재할 수 있는 지역에서 작업하는 사용자에게 다수의 검출기가 사용 가능할 수 있다. 일부 가스 검출기는 표적 가스와 반응하도록 작동 가능한 색상 변화 표시기를 사용할 수 있으며, 여기서 색상은 사용자에 의해 시각적으로 또는 광 검출기에 의해 모니터링될 수 있다.
본 개시의 양태는, 광대역 광원; 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 각각 작동될 수 있는 적어도 2개의 협대역 광 센서; 공기 중의 가스와 반응하여 색상을 변화시키도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기로서, 상이한 가스들이 반응하여 상이한 색상을 생성하고, 센서는 광대역 광원으로부터 색상 변화 표시기에 의해 반사된 광을 검출하는 것인 색상 변화 표시기; 및 적어도 2개의 광 센서와 통신하여, 광 센서로부터 검출된 반사된 파장 정보를 주기적으로 수신하고; 검출된 파장을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키며; 센서에 의해 검출된 색상을 기초로 하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하고 - 각 색상은 상이한 유형의 가스와 관련됨 -; 색상 변화 표시기의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하도록 작동될 수 있는 프로세서를 포함하는 가스 검출기 장치의 실시예를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기는 변형 스트립을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 또한 검출된 가스 정보를 전달하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기는 최대 5개의 상이한 가스와 반응하여 5개의 상이한 색상으로 변화하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하는 것은 색상 변화 표시기의 어둠의 변화를 측정하는 것을 또한 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기의 어둠을 측정하는 것은 색상 변화 표시기로부터 반사된 광의 강도를 광 센서에 의해 측정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광대역 광원은 광대역 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 적어도 2개의 협대역 광 센서는 광 센서 어레이를 포함할 수 있고, 각각의 광 센서는 대략 10 나노미터 범위의 파장을 검출한다. 몇몇 실시예에서, 광 센서 어레이는 대략 9개의 협대역 광 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 또한 색상이 관련된 색상들 중 하나와 일치하지 않는 경우에, 가스의 유형이 비표적 가스 또는 가스들의 혼합물이라는 것을 결정하도록 작동 가능할 수 있다.
본 개시의 추가 양태는, 광대역 발광 다이오드(LED); 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 각각 작동될 수 있는 복수 개의 협대역 광 센서; 공기 중의 가스와 반응하여 색상을 변화시키도록 작동될 수 있는 색상 변화 변형 스트립으로서, 상이한 가스들이 반응하여 상이한 색상을 생성하고, 센서는 광대역 광원으로부터 색상 변화 표시기에 의해 반사된 광을 검출하는 것인 색상 변화 표시기; 및 적어도 2개의 광 센서와 통신하여, 광 센서로부터 검출된 반사된 파장 정보를 주기적으로 수신하고; 검출된 파장을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키며; 센서에 의해 검출된 색상을 기초로 하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하고 - 각 색상은 상이한 유형의 가스와 관련됨 -; 색상 변화 표시기의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하도록 작동될 수 있는 프로세서를 포함하는 가스 검출기 장치의 실시예를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 프로세서는 또한 색상이 관련된 색상들 중 하나와 일치하지 않는 경우에, 가스의 유형이 비표적 가스 또는 가스들의 혼합물이라는 것을 결정하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가스 검출기 장치는 프로세서에 연결되는 메모리를 더 포함하고, 검출된 색상과 가스의 유형 사이의 연관성이 메모리에 의해 저장되고 프로세스에 의해 엑세스될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서는 정보를 메모리에 저장하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하는 것은 색상 변화 표시기의 어둠의 변화를 측정하는 것을 또한 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 양태는, 복수 개의 가스들 중 하나와 반응하여 일정 색상으로 변화하도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기를 제공하는 단계로서, 각각의 색상은 가스의 유형과 관련된 것인 단계; 광대역 광원을 색상 변화 표시기 상으로 지향시키는 단계; 색상 변화 표시기로부터 반사된 광을 복수 개의 광 센서에 의해 검출하는 단계로서, 복수 개의 광 센서는 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동될 수 있는 것인 단계; 검출된 반사된 광을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키는 단계; 광 센서에 의해 검출된 색상에 기초하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하는 단계; 및 색상 변화 표시기의 어둠의 변화율을 측정함으로써 검출된 가스의 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 가스 검출기 장치에 의해 가스를 검출하는 방법의 실시예를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기의 어둠을 측정하는 것은 색상 변화 표시기로부터 반사된 광의 강도를 광 센서에 의해 측정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 방법은 또한 색상이 관련된 색상들 중 하나와 일치하지 않는 경우에, 가스의 유형이 비표적 가스 또는 가스들의 혼합물이라는 것을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 방법은, 복수 개의 가스 및 해당 가스와 관련된 파장 범위를 확정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 제1 가스는 제1 파장 범위와 관련되며, 제2 가스는 제2 파장 범위와 관련된다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기는 색상 변형 스트립을 포함할 수 있다.
이들 및 기타 특징은 첨부 도면 및 청구범위와 함께 취한 아래의 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 개시의 보다 완벽한 이해를 위해, 이제, 첨부 도면 및 상세한 설명과 함께 취한 아래의 간략한 설명을 참조하고, 동일한 참조 번호는 동일한 부품을 나타낸다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 가스 검출기 장치를 예시한다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 가스 검출기에 의해 가스를 검출하기 위한 시스템의 흐름도를 예시한다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 가스 검출기에 의해 가스를 검출하기 위한 방법을 예시한다.
하나 이상의 실시예의 예시적인 구현예가 아래에 예시되어 있지만, 개시된 시스템 및 방법은 현재 공지되어 있거나 아직 존재하지 않는 임의의 갯수의 기법을 이용하여 구현될 수 있다. 본 개시는 아래에 예시된 예시적인 구현예, 도면, 및 기법으로 결코 제한되어서는 안되며, 첨부된 청구항의 범위 내에서 등가물의 전체 범위와 함께 수정될 수 있다.
용어들의 아래의 간단한 정의가 본 출원에 걸쳐 적용될 것이다.
"포함하는"이라는 용어는 제한이 아니라 포괄을 의미하고, 특허 문맥에서 통상적으로 사용되는 방식으로 해석되어야 한다.
"일 실시예에서", "일 실시예에 따르면" 등과 같은 문구는 일반적으로 문구 다음의 특별한 피쳐, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있고, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다(중요하게는, 그러한 표현은 반드시 동일한 실시예를 지칭하지 않는다).
명세서가 무언가를 "예시적인"또는 "예"로서 설명하는 경우, 비독점적인 예를 지칭하는 것으로 이해해야 한다.
숫자와 함께 사용될 때에 "약" 또는 "대략" 등의 용어는 당해 기술 분야의 숙련자에 의해 이해되는 바와 같이 특정 숫자 또는 대안으로서 특정 숫자에 근접한 범위를 의미할 수 있다.
명세서에 구성요소 또는 특징이 "포함될 수도 있거나", "포함될 수 있거나", "포함될 수 있었거나", "포함되어야 하거나", "포함될 것이나", "포함되는 것이 바람직하거나", "포함되는 것이 가능하거나", "통상적으로 포함되거나", "선택적으로 포함되거나", "예컨대, 포함되거나", "흔히 포함되거나", 또는 "포함될 수도 있거나"(또는 그러한 다른 언어) 또는 특성을 갖는다고 기재되는 경우, 해당 특정 구성요소 또는 특징이 포함되거나 특성을 가질 필요가 없다는 것을 의미한다. 그러한 구성요소 또는 특징은 몇몇 실시예에서 선택적으로 포함될 수 있거나, 배제될 수 있다.
본 개시의 실시예는 광대역 광원, 및 적어도 2개의 협대역 광 센서를 이용하여 가스를 검출하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 각각의 센서는 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동될 수 있다. 게다가, 가스 검출기 장치는 공기 중의 가스와 반응하여 색상을 변화시키도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기를 포함할 수 있고, 상이한 가스들이 반응하여 상이한 색상을 생성하고, 센서는 광대역 광원으로부터 색상 변화 표시기에 의해 반사된 광을 검출한다. 가스 검출기 장치는, 적어도 2개의 광 센서와 통신하여, 광 센서로부터 검출된 반사된 파장 정보를 주기적으로 수신하고, 검출된 파장을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키며, 센서에 의해 검출된 색상을 기초로 하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하고 - 각각의 색상은 상이한 유형의 가스와 관련될 수 있음 -, 색상 변화 표시기의 색상 변화율을 기초로 하여 검출된 가스의 농도를 결정하도록 작동될 수 있는 프로세서를 포함할 수 있다.
이제, 도 1을 참조하면, 가스 검출기 장치(100)의 예시적인 실시예가 설명되어 있다. 가스 검출기 장치(100)는 가스가 가스 검출기 장치(100)를 통해 유동하게 하는 가스 입구(120)와 가스 출구(121)를 포함할 수 있다. 가스 검출기 장치(100)는 또한 장치(100)에 들어온 가스와 반응하여 복수 개의 색상으로 변화하도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기(102)를 포함할 수 있고, 각각의 색상은 상이한 유형의 가스와 관련된다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기(102)는 복수 개의 가스와 반응하여 복수 개의 색상으로 변화하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기(102)는 최대 5개의 상이한 가스와 반응하여 5개의 상이한 색상으로 변화하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기(102)는 색상 변형 스트립(또는 테이프)를 포함할 수 있고, 스트립은 가스(들)과 반응하도록 동작 가능한 화학 물질로 처리된다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기(102)는 동일한 패밀리 내의 다수의 가스와 반응하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기(102)는 제거 가능할 수 있고 다른 색상 변화 표시기(102)에 의해 대체될 수 있으며, 복수 개의 색상 변화 표시기(102)(상이한 가스 패밀리와 관련될 수 있음)가 가스 검출기 장치(100)와 함께 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 가스 검출기 장치(100)는 광을 색상 변화 표시기(102)의 표면으로 지향시키도록 작동될 수 있는 광대역 광원(106)을 포함할 수 있고, 광은 화살표(126)로 표시된다. 광대역 광원(106)은 넓은 범위의 파장으로 광을 방출할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광대역 광원은 광대역 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 또한, 가스 검출기 장치(100)는 색상 변화 표시기(102)의 표면으로부터 반사된 광을 검출하도록 작동될 수 있는 복수 개의 협대역 광 센서(108)를 포함할 수 있고, 반사된 광은 화살표(128)로 표시된다. 몇몇 실시예에서, 광 센서(108)는 어레이(109) 내에 수용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각각의 광 센서(108)는 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동 가능할 수 있고, 각 범위의 파장(또는 색상)은 색상 변화 표시기에 의해 검출되는 가스의 유형과 관련될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각각의 광 센서(108)는 대략 10 나노미터(nm) 범위의 파장을 검출하도록 작동될 수 있다. 예컨대, 하나의 광 센서(108)는 565±5 nm의 광을 검출하도록 작동 가능할 수 있고, 다른 광 센서(108)는 590±5 nm의 광을 검출하도록 작동 가능할 수 있다. 다른 실시예에서, 광 센서는 20 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm, 100 nm 등과 같은 더 넓은 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동할 수 있다. 범위는 가스 검출기 장치의 적용 및 광 센서에 의해 검출되리라 예상되는 색상에 기초하여 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광 센서 어레이(109)는 대략 9개의 협대역 광 센서(108)를 포함한다. 그러나, 어레이에서 임의의 배열의 광 센서(108)가 사용될 수 있고, 각각의 광 센서(108)는 상이한 범위의 파장을 검출하도록 작동될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광 센서(108)는 광 센서(108)로부터 정보를 수신하고 처리하도록 작동 가능한 프로세서(110)와 통신할 수 있다. 프로세서(110)는 광 센서(108)로부터 검출된 반사된 파장 정보를 주기적으로 수신하도록 작동 가능할 수 있고, 정보는 시간에 걸쳐 모니터링될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 반사된 광 정보는, 예컨대 1 초마다 또는 2 초마다 주기적으로 모니터링될 수 있다. 프로세서(110)는 또한 메모리(111)에 연결될 수 있고, 프로세서(110)는 정보를 메모리(111)에 저장하고 정보를 메모리(111)로부터 엑세스할 수 있다.
프로세서(110)는 검출된 파장을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키고, 센서(108)에 의해 검출된 색상을 기초로 하여 색상 변화 표시기(102)와 반응한 가스의 유형을 결정하도록 작동 가능할 수 있으며, 각각의 색상은 상이한 유형의 가스와 관련된다. 몇몇 실시예에서, 색상과 가스 유형 간의 연관성이 메모리(111)에 저장될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 색상 변화 표시기(102)의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하는 것은 색상 변화 표시기의 어둠의 변화를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 색상 변화 표시기(102)의 어둠의 변화를 측정하는 것은 색상 변화 표시기(102)로부터 반사된 광(128)의 강도를 광 센서(108)에 의해 측정하는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기는 한번에 1개의 가스와 반응하도록 작동 가능할 수 있고, 가스들의 혼합물이 가스 검출기 장치(100)에 들어가면, 색상 변화 표시기는 가스의 유형과 관련되지 않은 색상이 될 수 있다. 게다가, 가스가 예상치 않은 가스 검출기 장치(100)에 들어가면, 색상 변화 표시기는 가스의 유형과 관련되지 않은 색상이 될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는, 색상이 관련된 색상들 중 하나와 일치하지 않는 경우에, 가스 검출기 장치(100)에 의해 검출된 가스의 유형이 비표적 가스 또는 가스들의 혼합물이라는 것을 결정하도록 작동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기(102)는 다수의 가스와 순차적으로 반응하도록 작동 가능할 수 있지만, 동시에(또는 혼합물에) 반응하지 않는다.
몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 또한 검출된 가스 정보를 전달하도록 작동 가능할 수 있다. 예컨대, 가스 검출기 장치(100)는 스크린, 디스플레이, 라이트, 또는 다른 표시기와 같은 사용자 인터페이스(112)를 포함할 수 있으며, 사용자 인터페이스(112)는 프로세서(110)로부터 수신된 정보를 표시할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가스 검출기 장치(100)는 정보를 중앙 모니터링 장치와 같은 다른 장치에 전달하도록 무선으로 인에이블될 수 있고, 프로세서(110)는 광 센서로부터 수신된 처리된 정보를 전달할 수 있다.
도 2를 참조하면, 가스 검출을 위한 흐름도(200)가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 검출될 가스(202)가 가스 검출기 장치(100)에 들어갈 수 있다. 가스(202)는 A, B, C, D, 또는 E에 의해 표시되는 복수 개의 가스들 중 하나일 수 있고, 각각의 가스는 색상 표시기(102)와 반응하여 색상 표시기(102)의 색상을 변화시킬 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 가스(202)는 가스 A이다. 광대역 광(126)이 광대역 광원(106)에 의해 색상 표시기(102)로 지향될 수 있고, 색상 표시기는 가스 A(202)와 반응한다. 색상 반응 반사 광(128)이 포토다이오드 어레이(109)의 부분일 수도 있는 협대역 광 센서(108)에 의해 검출될 수 있다. 반사된 광(128)의 색상 스펙트럼은 반사된 광(128)을 검출하는 광 센서(108)의 파장에 주목하여 결정될 수 있고, 각각의 센서는 특정 범위의 파장에 대해 상이한 파장 필터를 포함할 수 있다. 이 정보는 프로세서(110)로 전달될 수 있고, 프로세서(110)는 가스의 유형과 광 센서(108)로부터 수신된 색상 스펙트럼 정보 간의 연관성에 엑세스함으로써 어느 가스가 검출되었는지를 결정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 광 센서(108)로부터 수신된 색상 스펙트럼 정보로부터 가스의 유형을 결정하기 위한 알고리즘에 엑세스할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 결정된 가스 정보 뿐만 아니라 검출된 가스의 농도를 전달(또는 보고)할 수 있다. 예컨대, 정보는 가스 검출기 장치(100)의 사용자 인터페이스 상에 표시되고 및/또는 중앙 모니터링 스테이션 등의 다른 장치로 전달될 수 있다.
도 3은 가스 검출기 장치에 의해 가스를 검출하기 위한 방법(300)을 예시한다. 단계(302)에서, 색상 변화 표시기가 제공되고, 색상 변화 표시기는 복수 개의 가스들 중 하나와 반응하여 일정 색상으로 변화하도록 작동될 수 있고, 각각의 색상은 가스의 유형과 관련된다. 단계(304)에서, 광대역 광원이 색상 변화 표시기 상으로 지향된다. 단계(306)에서, 색상 변화 표시기로부터 반사된 광이 복수 개의 광 센서에 의해 검출되고, 복수 개의 광 센서는 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동될 수 있다. 단계(308)에서, 검출된 반사된 광은 해당 파장 범위에 대한 색상과 관련되어 있다. 단계(310)에서, 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형은 광 센서에 의해 검출된 색상에 기초하여 결정된다. 단계(312)에서, 검출된 가스의 농도는 색상 변화 표시기의 어둠의 변화율을 측정함으로써 결정된다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기의 어둠을 측정하는 것은 색상 변화 표시기로부터 반사된 광의 강도를 광 센서에 의해 측정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 단계(314)에서, 방법(300)은, 색상이 관련된 색상들 중 하나와 일치하지 않는 경우에, 가스의 유형이 비표적 가스 또는 가스들의 혼합물이라는 것을 결정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 단계(316)에서, 방법(300)은, 복수 개의 가스 및 해당 가스와 관련된 파장 범위를 확정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있고, 제1 가스는 제1 파장 범위와 관련되며, 제2 가스는 제2 파장 범위와 관련된다. 몇몇 실시예에서, 색상 변화 표시기는 색상 변형 스트립을 포함한다.
본 명세서에 개시된 원리에 따른 다양한 실시예가 상술되고 도시되었지만, 그 변형이 본 개시의 사상 및 교시로부터 벗어남이 없이 당해 분야의 숙련자에 의해 이루어질 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예는 단지 대표적이고 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 많은 변형, 조합, 및 수정이 가능하고 본 개시의 범위 내에 있다. 실시예(들)의 피쳐들을 결합, 통합, 및/또는 생략하는 것으로부터 초래되는 변형예가 또한 본 개시의 범위 내에 있다. 따라서, 보호 범위는 전술한 설명에 의해 제한되지 않고, 아래의 청구범위에 의해 한정되며, 그 범위는 청구범위의 주제의 모든 등가물을 포함한다. 각각의 모든 청구항은 본 명세서에 추가의 개시로서 포함되며 청구범위는 본 발명(들)의 실시예(들)이다. 또한, 전술한 임의의 이점 및 특징은 특정 실시예와 관련될 수 있지만, 그러한 주제의 청구범위의 적용을 상기한 모든 또는 임의의 장점을 달성하거나 상기한 모든 또는 임의의 특징을 갖는 프로세스 및 구조로 제한해서는 안된다.
또한, 본 명세서에 사용된 섹션 표제는 37 C.F.R. 1.77 하의 제안과의 일관성을 위해 또는 달리 조직화 단서를 제공하도록 제공된다. 이들 표제는 본 개시로부터 나올 수 있는 임의의 청구범위에 기재된 발명(들)을 제한하거나 특성화하지 않을 것이다. 구체적으로 그리고 일례로서, 표제가 "분야"를 지칭할 수 있지만, 청구범위는 소위 분야를 설명하기 위해 이 표제 아래에서 선택된 언어에 의해 제한되어서는 안된다. 또한, "배경기술"에서 기술의 설명은 특정 기술이 본 개시에서의 임의의 발명(들)에 대한 종래 기술이라는 인정으로서 해석되어서는 안된다. 또한, "요약"은 청구범위에 기재된 발명(들)의 제한적 특성으로 간주되지 않는다. 또한, 본 개시에서 단수 형태의 "발명"에 대한 임의의 언급은 본 개시에서 단지 하나의 신규성이 있음을 주장하는 것으로 사용되어서는 안된다. 다수의 발명이 본 개시로부터 나오는 다수의 청구항의 제한 사항에 따라 기재될 수 있으며, 이에 따라 그러한 청구항은 청구항에 의해 보호되는 발명(들) 및 그 균등물을 한정한다. 모든 경우에, 청구항들의 범위는 본 개시와 관련하여 자신의 장점으로 고려되고, 본 명세서에 기재된 표제에 의해 제한되어서는 안된다.
구비하는, 포함하는 및 갖는 등의 광범위한 용어의 사용은 ~로 이루어지는, 본질적으로 ~로 이루어지는, 및 실질적으로 ~로 이루어지는 등의 보다 좁은 용어에 대한 지지를 제공하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예의 임의의 요소와 관련하여 "선택적으로", "할 수 있다", "할 수 있었다" "가능하게" 등의 용어의 사용은 그 요소가 필수가 아니거나 대안으로서 그 요소가 필수라는 것을 의미하며, 이들 모두는 실시예(들)의 범위 내이다. 또한, 실시예에 대한 언급은 단지 예시적인 목적을 위해 제공된 것이며 독점적인 것으로 의도되지 않는다.
본 개시에 여러 실시예가 제공되었지만, 개시된 시스템 및 방법은 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 특정 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 예는 제한이 아니라 예시로서 고려되어야 하고, 본 발명은 본 명세서에 제공된 상세 내용으로 제한되어서는 안된다. 예를 들어, 다양한 요소 또는 구성요소가 다른 시스템에서 결합되거나 통합될 수 있거나, 특정 특징부가 생략되거나 구현되지 않을 수 있다.
또한, 다양한 실시예에서 별개로 또는 개별적으로 설명되고 도시된 기술, 시스템, 서브시스템, 및 방법은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 시스템, 모듈, 기술, 또는 방법과 결합되거나 통합될 수 있다. 직접적으로 연결되거나 서로 통신하는 것으로 도시되거나 설명된 다른 물품은 전기적으로, 기계적으로 또는 다른 방식으로 어떤 인터페이스, 장치 또는 중간 구성요소를 통해 간접적으로 연결되거나 통신할 수 있다. 변화, 대체 및 변경의 다른 예는 해당 분야의 숙련자에 의해 확인될 수 있으며 본 명세서에 개시된 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (15)

  1. 가스 검출기 장치(100)로서,
    광대역 광원(106);
    상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 각각 작동될 수 있는 적어도 2개의 협대역 광 센서(108);
    공기 중의 가스와 반응하여 색상을 변화시키도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기(102)로서, 상이한 가스들이 반응하여 상이한 색상을 생성하고, 센서(108)는 광대역 광원(106)으로부터 색상 변화 표시기에 의해 반사된 광을 검출하는 것인 색상 변화 표시기(102); 및
    상기 적어도 2개의 광 센서(108)와 통신하여,
    광 센서(108)로부터 검출된 반사된 파장 정보를 주기적으로 수신하고;
    검출된 파장을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키며;
    센서(108)에 의해 검출된 색상을 기초로 하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하고 - 각 색상은 상이한 유형의 가스와 관련됨 -;
    색상 변화 표시기(102)의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하도록 작동될 수 있는 프로세서(110)
    를 포함하는 가스 검출기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 색상 변화 표시기(102)는 변형 스트립을 포함하는 것인 가스 검출기 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로세서(110)는 검출된 가스 정보를 전달하도록 또한 작동될 수 있는 것인 가스 검출기 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 색상 변화 표시기(102)는 최대 5개의 상이한 가스와 반응하여 5개의 상이한 색상으로 변화하도록 작동될 수 있는 것인 가스 검출기 장치.
  5. 제1항에 있어서, 색상 변화 표시기(102)의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 변화시키는 것은 색상 변화 표시기(102)의 어둠의 변화를 측정하는 것을 더 포함하는 것인 가스 검출기 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 색상 변화 표시기(102)의 어둠의 변화를 측정하는 것은 색상 변화 표시기(102)로부터 반사된 광의 강도를 광 센서(108)에 의해 측정하는 것을 포함하는 것인 가스 검출기 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광대역 광원(106)은 광대역 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 포함하는 것인 가스 검출기 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 협대역 광 센서(108)는 광 센서 어레이(109)를 포함하고, 각각의 광 센서(108)는 대략 10 나노미터 범위의 파장을 검출하는 것인 가스 검출기 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 프로세서(110)는 색상이 관련된 색상들 중 하나와 일치하지 않는 경우에 가스의 유형이 비표적 가스 또는 가스들의 혼합물이라는 것을 결정하도록 또한 작동될 수 있는 것인 가스 검출기 장치.
  10. 가스 검출기 장치(100)로서,
    광대역 발광 다이오드(LED)(106);
    상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 각각 작동될 수 있는 복수 개의 협대역 광 센서(108);
    공기 중의 가스와 반응하여 색상을 변화시키도록 작동될 수 있는 색상 변화 변형 스트립(102)으로서, 상이한 가스들이 반응하여 상이한 색상을 생성하고, 센서(108)는 광대역 광원(106)으로부터 색상 변화 변형 스트립(102)에 의해 반사된 광을 검출하는 것인 색상 변화 변형 스트립(102); 및
    적어도 2개의 광원(108)과 통신하여,
    광 센서(108)로부터 검출된 반사된 파장 정보를 주기적으로 수신하고;
    검출된 파장을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키며;
    센서(108)에 의해 검출된 광 강도를 기초로 하여 색상 변화 변형 스트립(102)과 반응한 가스의 유형을 결정하고 - 각 색상은 상이한 유형의 가스와 관련됨 -;
    색상 변화 변형 스트립(102)의 색상 변화율에 기초하여 검출된 가스의 농도를 결정하도록 작동될 수 있는 프로세서(110)
    를 포함하는 가스 검출기 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로세서(110)에 연결되는 메모리(111)를 더 포함하고, 검출된 색상과 가스의 유형 사이의 연관성이 메모리(111)에 의해 저장되고 프로세스(110)에 의해 엑세스되는 것인 가스 검출기 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프로세서(110)는 정보를 메모리(111)에 저장하도록 작동될 수 있는 것인 가스 검출기 장치.
  13. 가스 검출기 장치에 의해 가스를 검출하는 방법으로서,
    복수 개의 가스들 중 하나와 반응하여 일정 색상으로 변화하도록 작동될 수 있는 색상 변화 표시기를 제공하는 단계로서, 각각의 색상은 가스의 유형과 관련된 것인 단계;
    광대역 광원을 색상 변화 표시기 상으로 지향시키는 단계;
    상기 색상 변화 표시기로부터 반사된 광을 복수 개의 광 센서에 의해 검출하는 단계로서, 상기 복수 개의 광 센서는 상이한 범위의 파장의 광을 검출하도록 작동될 수 있는 것인 단계;
    검출된 반사된 광을 해당 파장 범위에 대한 색상에 관련시키는 단계;
    광 센서에 의해 검출된 색상에 기초하여 색상 변화 표시기와 반응한 가스의 유형을 결정하는 단계; 및
    색상 변화 표시기의 어둠의 변화율을 측정함으로써 검출된 가스의 농도를 결정하는 단계
    를 포함하는 가스 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 색상 변화 표시기의 어둠을 측정하는 단계는 색상 변화 표시기로부터 반사된 광의 강도를 광 센서(108)에 의해 측정하는 것을 포함하는 것인 가스 검출 방법.
  15. 제13항에 있어서, 복수 개의 가스 및 해당 가스와 관련된 파장 범위를 확정하는 단계를 더 포함하고, 제1 가스는 제1 파장 범위와 관련되며, 제2 가스는 제2 파장 범위와 관련되는 것인 가스 검출 방법.
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