KR20210121359A - Body temperature correction system and method for each body part considering external temperature effect - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 체온 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 온도 영향을 고려하여 신체부위별로 측정되는 체온을 보정하여 보다 정확한 체온을 제공할 수 있는 체온 보정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a body temperature measurement system and method, and more particularly, to a body temperature correction system and method capable of providing a more accurate body temperature by correcting the body temperature measured for each body part in consideration of the influence of external temperature.
통상적으로 인체를 대상으로 체온을 측정하는 방법과 부위는 매우 다양하다. 가장 정확한 체온을 알기 위해서는 심부체온을 측정하는 방법이 있다. 심부체온 측정 방법은 혈관 내 카페터에서 체온을 측정하는 방법이다. 심부체온 측정 방법은 매우 침습적이어서 꼭 필요한 중환자에게만 적용이 되고 있다. 그 외 일반적으로 일상생활에서는 액와, 직장, 고막, 이마 체온계 등을 사용하여 체온을 측정한다.In general, methods and areas for measuring body temperature on a human body are very diverse. In order to know the most accurate body temperature, there is a method to measure the core body temperature. The core body temperature measurement method is a method of measuring body temperature in a blood vessel carpeter. The core body temperature measurement method is very invasive, so it is only applied to critically ill patients. In general, in daily life, body temperature is measured using axillary, rectal, tympanic, and forehead thermometers.
액와 체온계는 영아나 초기 아동에게 사용하는 방법으로서, 일정 시간 동안 팔을 가슴에 꼭 붙이고 있어야 하는 불편함과 고체온 집단의 열을 제대로 감지하지 못할 수 있다.The axillary thermometer is a method used in infants and early children, and it may not be able to properly detect the heat of the hyperthermic group and the discomfort of having to hold the arm tightly to the chest for a certain period of time.
직장 체온계는 대상자가 무의식 상태, 발작을 하거나 입을 다물 수 없는 경우에 한해서 사용하는데, 정확하지만 시간이 많이 걸리고 감염위험이 높다.A rectal thermometer is only used when the subject is unconscious, has seizures, or cannot keep his mouth shut.
고막 체온계는 고막 주변으로 흐르는 혈액의 열을 적외선 기술로 측정하기 때문에 편하고 최소한의 침습 방법이다. 이러한 고막 체온계는 병원 임상 현장에서 가장 많이 선호하는 방법이나, 측정자의 측정 방법, 측정대상의 신체구조에 따라 오차가 발생할 수 있다는 단점이 있다.The eardrum thermometer is a convenient and minimally invasive method because it measures the heat of blood flowing around the eardrum using infrared technology. The eardrum thermometer is the most preferred method in hospital clinical settings, but has a disadvantage that errors may occur depending on the measurement method of the person and the body structure of the measurement target.
최근 적외선 기술 기반의 이마 체온계의 경우, 체온 측정 시간이 가장 짧고 편리하며 감영 위험이 적어 유용한 방법으로 병원 등에서 사용되고 있다.Recently, in the case of a forehead thermometer based on infrared technology, the temperature measurement time is the shortest, convenient, and the risk of infection is low, so it is used as a useful method in hospitals and the like.
이러한 다양한 방법들은 각각 장점과 제약사항들을 가지고 있지만, 모든 방법들이 열이나 빛과 같은 외부환경에 영향을 받는 공통적인 문제점을 동시에 가지고 있다. 즉 신체가 외부 온도 영향에 의해 노출이 이루어지면, 신체의 피부에서는 이에 대한 반응을 나타내게 되고, 이 반응의 결과 측정 부위별 온도가 변화하게 된다. 이러한 외부 온도 영향은 결국 체온 측정 오차가 크게 발생하게 되는 요인으로 작용한다.Each of these various methods has advantages and limitations, but all methods have a common problem in that they are affected by external environments such as heat or light. That is, when the body is exposed to the influence of external temperature, the skin of the body responds to this, and as a result of this reaction, the temperature of each measurement part changes. Such external temperature influence eventually acts as a factor causing a large error in body temperature measurement.
따라서 본 발명의 목적은 외부 온도 영향에 따른 체온 측정 오차를 보정하여 보다 정확한 체온을 제공할 수 있는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a body temperature correction system and method for each body part in consideration of the external temperature effect, which can provide a more accurate body temperature by correcting a body temperature measurement error due to the external temperature influence.
본 발명의 다른 목적은 일시적 체온 측정이 아닌 장시간 지속적인 체온을 측정하여 보정할 수 있는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a body temperature correction system and method for each body part in consideration of the influence of external temperature that can be corrected by measuring and correcting the body temperature continuously for a long time rather than a temporary body temperature measurement.
본 발명의 또 다른 목적은 장시간에 걸쳐 외부 온도 영향에 대한 정보를 제공하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system and method for correcting body temperature for each body part in consideration of the influence of external temperature, which provides information on the influence of external temperature over a long period of time.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신체부위별 체온을 측정하는 시점에서의 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 외부 온도 영향 산출부; 및 상기 신체부위별 체온과 상기 외부 온도 영향의 상관관계로부터 상기 신체부위별 체온에 대한 보정된 체온을 산출하는 체온 보정부;를 포함하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an external temperature influence calculator for calculating the external temperature influence according to the difference between the skin temperature and the external temperature at the time of measuring the body temperature for each body part; and a body temperature correction unit for calculating a corrected body temperature with respect to the body temperature for each body part from the correlation between the body temperature for each body part and the influence of the external temperature.
본 발명에 따른 체온 보정 시스템은, 신체부위별 체온을 측정하여 출력하는 신체부위별 체온 측정부; 및 피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정하는 온도 측정부;를 더 포함할 수 있다.A body temperature correction system according to the present invention includes: a body temperature measuring unit for measuring and outputting body temperature for each body part; and a temperature measuring unit attached to the skin to measure the skin temperature and the external temperature.
상기 외부 온도 영향 산출부는, 상기 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 상기 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출할 수 있다.The external temperature influence calculation unit may time-synchronize the skin temperature and the external temperature to calculate the external temperature influence according to the difference between the skin temperature and the external temperature.
상기 체온 보정부는, 상기 신체부위별 체온 측정부로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 상기 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 상기 외부 온도 영향 산출부로 요청하여 수신하고, 상기 신체부위별 체온과 상기 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출할 수 있다.The body temperature compensator, upon receiving the body temperature measured by the body part body temperature measuring unit, requests and receives the skin temperature effect at the time of measuring the body part body temperature from the external temperature influence calculation unit, and the The corrected body temperature may be calculated from the correlation between the body temperature for each body part and the influence of the external temperature.
상기 온도 측정부는, 제1 베이스 필름과, 상기 제1 베이스 필름에 연결되어 상기 제1 베이스 필름 위로 벤딩되는 제2 베이스 필름을 구비하는 유연한 베이스 필름; 상기 제1 베이스 필름의 하부면에 실장되며, 피부에 접촉되어 피부 온도를 측정하는 피부 온도 센서; 및 상기 제2 베이스 필름의 상부면에 실장되며, 외부 온도를 측정하는 외부 온도 센서;를 포함할 수 있다.The temperature measuring unit may include: a flexible base film having a first base film and a second base film connected to the first base film and bent over the first base film; a skin temperature sensor mounted on the lower surface of the first base film, the skin temperature sensor being in contact with the skin to measure the skin temperature; and an external temperature sensor mounted on the upper surface of the second base film and measuring an external temperature.
상기 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계는 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링할 수 있다.The correlation between the body temperature for each body part and the influence of external temperature may be modeled using matlab.
상기 신체부위별 체온 측정부는 가슴, 이마, 겨드랑이, 귀 및 귓불 중에 적어도 하나의 신체부위의 체온을 측정할 수 있다.The body temperature measuring unit for each body part may measure the body temperature of at least one of a chest, a forehead, an armpit, an ear, and an earlobe.
본 발명은 또한, 신체부위별 체온을 측정하여 출력하는 신체부위별 체온계; 피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정하고, 상기 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 상기 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 유연 온도 센서 모듈; 및 상기 신체부위별 체온계로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 상기 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 상기 유연 온도 센서 모듈로부터 요청하여 수신하고, 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출하는 관리 단말;을 포함하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템을 제공한다.The present invention also provides a thermometer for each body part that measures and outputs body temperature for each body part; a flexible temperature sensor module attached to the skin to measure the skin temperature and the external temperature, and time-synchronize the skin temperature and the external temperature to calculate the external temperature effect according to the difference between the skin temperature and the external temperature; and when the body part body temperature measured from the body part thermometer is received, the skin temperature effect at the time the body part body temperature is measured is requested from the flexible temperature sensor module and received, and the body part body temperature and external temperature are received. It provides a body temperature correction system for each body part in consideration of the influence of external temperature including; a management terminal for calculating the corrected body temperature from the correlation of the influence.
상기 유연 온도 센서 모듈은, 제1 베이스 필름과, 상기 제1 베이스 필름에 연결되어 상기 제1 베이스 필름 위로 벤딩되는 제2 베이스 필름을 구비하는 유연한 베이스 필름; 상기 제1 베이스 필름의 하부면에 실장되며, 피부에 접촉되어 체온을 측정하는 피부 온도 센서; 상기 제2 베이스 필름의 상부면에 실장되며, 외부 온도를 측정하는 외부 온도 센서; 및 상기 피부 온도 센서가 부착된 제1 베이스 필름의 영역에서 이격되게 상기 제1 베이스 필름에 실장되며, 상기 피부 온도 센서로부터 측정된 피부 온도를 수신하고, 상기 외부 온도 센서로부터 측정된 외부 온도를 수신하고, 상기 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 상기 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 제어부;를 포함할 수 있다.The flexible temperature sensor module includes: a flexible base film having a first base film and a second base film connected to the first base film and bent over the first base film; a skin temperature sensor mounted on the lower surface of the first base film, the skin temperature sensor being in contact with the skin to measure body temperature; an external temperature sensor mounted on the upper surface of the second base film and measuring an external temperature; and the skin temperature sensor is mounted on the first base film to be spaced apart from the region of the first base film to which the skin temperature sensor is attached, receives the skin temperature measured from the skin temperature sensor, and receives the external temperature measured from the external temperature sensor and a controller configured to time-synchronize the skin temperature and the external temperature to calculate an external temperature effect according to the difference between the skin temperature and the external temperature.
그리고 본 발명은, 신체부위별 체온을 측정 시점에서의 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 단계; 및 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출하는 단계;를 포함하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 방법을 제공한다.And the present invention comprises the steps of calculating the effect of external temperature according to the difference between the skin temperature and the external temperature at the time of measuring the body temperature for each body part; and calculating the corrected body temperature from the correlation between the body temperature for each body part and the influence of external temperature.
그리고 상기 외부 온도 영향을 산출하는 단계는, 피부 온도 및 외부 온도를 측정하는 단계; 상기 측정된 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 외부 온도 영향을 산출하는 단계; 및 상기 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 추출하는 단계;를 포함할 수 있다.And calculating the effect of the external temperature may include: measuring a skin temperature and an external temperature; calculating an external temperature effect by time-synchronizing the measured skin temperature and external temperature; and extracting the effect of skin temperature at the time of measuring the body temperature for each body part.
본 발명에 따르면, 외부 온도 영향을 고려하여 신체부위별로 측정되는 체온을 보정하여 보다 정확한 체온을 제공할 수 있다. 즉 신체부위별로 체온을 측정 시점에서의 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하고, 산출한 외부 온도 영향을 고려하여 신체부위별로 측정된 체온을 보정함으로써, 보다 정확한 체온에 대한 정보를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a more accurate body temperature by correcting the body temperature measured for each body part in consideration of the influence of external temperature. In other words, by calculating the external temperature effect according to the difference between the skin temperature and the external temperature at the time of measuring body temperature for each body part, and correcting the measured body temperature for each body part in consideration of the calculated external temperature influence, more accurate body temperature information is obtained. can provide
본 발명은 피부에 부착하여 사용하는 유연 온도 센서 모듈을 통해서 외부 온도 영향에 대한 정보를 장시간에 걸쳐 지속적으로 제공할 수 있기 때문에, 특정 시점에서 신체부위별로 측정되는 체온에 대한 보정을 바로 진행할 수 있다.Since the present invention can continuously provide information on the influence of external temperature over a long period of time through a flexible temperature sensor module that is attached to the skin and used, correction of body temperature measured for each body part at a specific point in time can be performed immediately. .
본 발명에 따른 유연 온도 센서 모듈은 신체의 다양한 부위에 부착 가능한 패치타입의 웨어러블 기기로 구현이 가능하기 때문에, 측정대상자의 상황에 따라 신체의 부위에 부착하여 체온과 외부 온도 영향에 대한 정보를 장시간에 걸쳐 지속적으로 제공할 수 있다.The flexible temperature sensor module according to the present invention can be implemented as a patch-type wearable device that can be attached to various parts of the body. can be provided continuously.
그리고 본 발명은 측정대상자의 피부에 부착하여 장시간에 걸쳐 외부 온도 영향에 대한 정보를 제공하는 유연 온도 센서 모듈을 활용함으로써, 일상생활에서도 측정대상자에 대한 지속적인 체온 측정이 가능하다. 이로 인해 최근 코로나 전염병 등과 같은 사회적 혼란 시기에 측정대상자에 대한 장시간 체온 측정 기록이 가능하기 때문에, 의료진의 전염을 방지하면서 확진 판단에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the present invention utilizes a flexible temperature sensor module that attaches to the skin of a subject to be measured and provides information on the influence of external temperature over a long period of time, so that it is possible to continuously measure the body temperature of the subject in daily life. Due to this, it is possible to record the temperature of the subject for a long time during social chaos such as the recent corona epidemic, so it is expected that it can be used to determine the diagnosis while preventing the spread of the medical staff.
도 1은 본 발명에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 유연 온도 센서 모듈을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈의 하부면을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈의 상부면을 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈을 보여주는 단면도로서, 제1 베이스 필름 위에 제2 베이스 필름이 벤딩된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 방법에 따른 흐름도이다.
도 8은 도 7의 외부 온도 영향을 산출하는 단계에 대한 상세 흐름도이다.
도 9는 유연 온도 센서 모듈과 신체부위별 온도계로 측정된 체온을 보여주는 표이다.
도 10은 도 9의 외부 온도 영향, 이마(forehead) 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계로 보여주는 3차원 그래프이다.
도 11은 도 9의 외부 온도 영향, 귓불(lobe) 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계로 보여주는 3차원 그래프이다.
도 12는 도 9의 외부 온도 영향, 겨드랑이(armpit) 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계로 보여주는 3차원 그래프이다.1 is a block diagram showing a body temperature correction system for each body part in consideration of the influence of external temperature according to the present invention.
2 is a block diagram showing a body temperature correction system for each body part in consideration of the influence of external temperature according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the flexible temperature sensor module of FIG.
4 is a plan view showing a lower surface of the flexible temperature sensor module according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing the upper surface of the flexible temperature sensor module according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a flexible temperature sensor module according to an embodiment of the present invention, a cross-sectional view showing a state in which the second base film is bent on the first base film.
7 is a flowchart illustrating a method for correcting body temperature for each body part in consideration of the influence of external temperature according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a detailed flowchart of the step of calculating the external temperature effect of FIG. 7 .
9 is a table showing body temperature measured by a flexible temperature sensor module and a thermometer for each body part.
FIG. 10 is a three-dimensional graph showing the correlation between the influence of the external temperature of FIG. 9, the forehead (forehead) measurement temperature, and the core temperature.
11 is a three-dimensional graph showing the correlation between the influence of the external temperature of FIG. 9, the measured temperature of the lobe, and the temperature of the core.
12 is a three-dimensional graph showing the correlation between the influence of the external temperature of FIG. 9, the measured temperature of the armpit, and the temperature of the core.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that, in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted without departing from the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventors have appropriate concepts of terms in order to best describe their inventions. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined in Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and variations.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[체온 보정 시스템][Body temperature correction system]
도 1은 본 발명에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a body temperature correction system for each body part in consideration of the influence of external temperature according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템(400; 이하 '체온 보정 시스템'이라 함)은 외부 온도 영향을 고려하여 신체부위별로 측정되는 체온을 보정하여 보다 정확한 체온을 제공하는 시스템이다.Referring to FIG. 1 , the body temperature correction system 400 (hereinafter referred to as 'body temperature correction system') considering the influence of external temperature according to the present invention corrects the body temperature measured for each body part in consideration of the influence of external temperature. It is a system that provides accurate body temperature.
이러한 본 발명에 따른 체온 보정 시스템(400)은 외부 온도 영향 산출부(95) 및 체온 보정부(97)를 포함한다. 외부 온도 영향 산출부(95)는 신체부위별 체온을 측정하는 시점에서의 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다. 그리고 체온 보정부(97)는 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 신체부위별 체온에 대한 보정된 체온을 산출한다.The body
그 외 본 발명에 따른 체온 보정 시스템(400)은 신체부위별 체온 측정부(91) 및 온도 측정부(93)를 더 포함할 수 있다.In addition, the body
신체부위별 체온 측정부(91)는 신체부위별 체온을 측정하여 출력한다. 이때 신체부위별 체온 측정부(91)는 가슴, 이마, 겨드랑이, 귀 및 귓불 중에 적어도 하나의 신체부위의 체온을 측정하여 출력한다.The body
온도 측정부(93)는 피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정한다. 온도 측정부(93)는 피부에 부착할 수 있는 패치 타입의 웨어러블 기기로 구현될 수 있다. 온도 측정부(93)는 피부에 부착되는 면을 통하여 피부 온도를 측정하고, 피부에 반대되는 외부를 향하는 면을 통하여 외부 온도를 측정한다.The
여기서 외부 온도는 외부 환경에 의해 피부에 열 영향을 작용하는 외부 열영향 인자, 예컨대 태양빛, 태양열, 실외 온도, 건물 내 냉난방 시설, 의류, 침구 등에 의해서 피부에 작용하는 온도를 의미한다. 피부 온도는 외부 열영향 인자에 의한 외부 온도가 반영된 피부로부터 검출되는 체온이다.Here, the external temperature means a temperature applied to the skin by an external heat-affecting factor that affects the skin thermally by the external environment, for example, sunlight, solar heat, outdoor temperature, heating and cooling facilities in a building, clothing, bedding, and the like. The skin temperature is the body temperature detected from the skin in which the external temperature by the external heat-affecting factor is reflected.
따라서 온도 측정부(93)는 피부 온도를 측정하는 부분의 상부에서 외부 온도를 측정하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the
외부 온도 영향 산출부(95)는 온도 측정부(93)에서 측정된 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다.The external temperature
여기서 외부 온도 영향은 수학식1로 표시할 수 있다.Here, the influence of the external temperature can be expressed by
외부 온도가 피부 온도 보다 낮은 경우, 외부 온도 영향은 (-)값을 갖는다. 반대로 외부 온도가 피부 온도 보다 높을 경우, 외부 온도 영향은 (+)값을 갖는다.When the external temperature is lower than the skin temperature, the external temperature influence has a negative value. Conversely, when the external temperature is higher than the skin temperature, the influence of the external temperature has a (+) value.
그리고 체온 보정부(97)는 신체부위별 체온 측정부(93)로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 외부 온도 영향 산출부(95)로 요청하여 수신한다. 체온 보정부(97)는 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출한다.In addition, when the body
여기서 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계는 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링할 수 있으며, 수학식2와 같은 수식으로 표현될 수 있다.Here, the correlation between the body temperature and the influence of external temperature for each body part can be modeled using a matlab, and can be expressed by an equation such as Equation (2).
[수학식 2][Equation 2]
f(x,y) = p00 + p10*x + p01*y + p20*x^2 + p11*x*y + p02*y^2 + p30*x^3 + p21*x^2*y + p12*x*y^2 + p03*y^3 + p40*x^4 + p31*x^3*y + p22*x^2*y^2 + p13*x*y^3 + p04*y^4 + p50*x^5 + p41*x^4*y + p32*x^3*y^2 + p23*x^2*y^3 + p14*x*y^4 + p05*y^5f(x,y) = p00 + p10*x + p01*y + p20*x^2 + p11*x*y + p02*y^2 + p30*x^3 + p21*x^2*y + p12 *x*y^2 + p03*y^3 + p40*x^4 + p31*x^3*y + p22*x^2*y^2 + p13*x*y^3 + p04*y^4 + p50*x^5 + p41*x^4*y + p32*x^3*y^2 + p23*x^2*y^3 + p14*x*y^4 + p05*y^5
f(x,y) : 보정된 체온f(x,y) : corrected body temperature
pnm : 계수(n은 0, 1, 2, 3, 4 및 5 중에 하나, m은 0, 1, 2, 3, 4 및 5 중에 하나)pnm : coefficient (n is one of 0, 1, 2, 3, 4 and 5, m is one of 0, 1, 2, 3, 4 and 5)
x : 외부 온도 영향x: external temperature influence
y : 신체부위별 체온y: body temperature by body part
여기서 X^z 및 Y^z(z는 2, 3, 4, 및 5 중 하나)은 X의 z 제곱승(Xz) 및 Y의 z 제곱승(Yz) 을 나타낸다.where X^z and Y^z, where z is one of 2, 3, 4, and 5, represent X to the z-th power (X z ) and Y to the z-square (Y z ).
pnm은 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계를 매트랩(matlab)을 이용한 모델링으로 결정되는 계수이다.pnm is a coefficient determined by modeling the correlation between body temperature and external temperature effects for each body part using matlab.
수학식2에 따른 상관관계의 모델링에 대해서는 후술하도록 하겠습니다.The modeling of the correlation according to
이와 같은 본 발명에 체온 보정 시스템(400)은 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예로 구현될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.The body
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템(400)을 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a body
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 체온 보정 시스템(400)은 신체부위별 체온계(300), 유연 온도 센서 모듈(100) 및 관리 단말(200)을 포함한다.Referring to FIG. 2 , the body
신체부위별 체온계(300)는 신체부위별 체온을 측정하여 출력한다. 신체부위별 체온계(300)는 가슴, 이마, 겨드랑이, 귀 및 귓불 중에 적어도 하나의 신체부위의 체온을 측정한다. 이러한 신체부위별 체온계(300)는 신체부위별 체온 측정부에 대응될 수 있다. The
유연 온도 센서 모듈(100)은 피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정하고, 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다. 유연 온도 센서 모듈(100)은 유연한 패치 타입으로 구현된 온도 센서일 수 있다. 이러한 유연 온도 센서 모듈(100)은 온도 측정부 및 외부 온도 영향 산출부를 포함한다.The flexible
그리고 관리 단말(200)은 신체부위별 체온계(300)로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 유연 온도 센서 모듈(100)로부터 요청하여 수신한다. 관리 단말(200)은 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출한다. 관리 단말(200)은 관리자가 사용하는 통신 단말로서, 예컨대 PC, 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC, 전용 단말, 서버 등이 될 수 있다. 이러한 관리 단말(200)은 체온 보정부에 대응될 수 있다.And when the
여기서 신체부위별 체온계(300), 유연 온도 센서 모듈(100) 및 관리 단말(200) 간에는 무선 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신 방식으로는 근거리 무선 통신 방식이 사용될 수 있다. 근거리 무선 통신 방식으로는 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE), 와이파이(WiFi), 지그비(Zig bee) 또는 NFC(Near Field Communication) 등이 사용될 수 있다.Here, communication may be performed between the
한편 본 실시예에서는 관리 단말(200)이 체온 보정부의 기능을 수행하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, although the present embodiment discloses an example in which the
예컨대 유연 온도 센서 모듈(100)이 온도 측정부, 외부 온도 영향 산출부 및 체온 보정부를 포함할 수 있다. 즉 유연 온도 센서 모듈(100)이 신체부위별 체온계(300)로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 추출한다. 유연 온도 센서 모듈(100)은 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출할 수 있다. 유연 온도 센서 모듈(100)은 산출한 보정된 체온을 관리 단말(200)로 전송할 수 있다.For example, the flexible
또는 신체부위별 체온계(300)가 신체부위별 체온 측정부와 체온 보정부를 포함할 수 있다. 즉 신체부위별 체온계(300)는 신체부위별 체온을 측정하면, 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 유연 온도 센서 모듈(100)로부터 요청하여 수신한다. 신체부위별 체온계(300)는 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출한다. 신체부위별 체온계(300)는 산출한 보정된 체온을 관리 단말(200)로 전송할 수 있다.Alternatively, the
또는 신체부위별 체온계(300)가 신체부위별 체온 측정부, 외부 온도 영향 산출부 및 체온 보정부를 포함할 수 있다. 즉 신체부위별 체온계(300)는 신체부위별 체온을 측정하면, 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도와 외부 온도를 유연 온도 센서 모듈(100)로 요청하여 수신한다. 신체부위별 체온계(300)가 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다. 신체부위별 체온계(300)는 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출한다. 그리고 신체부위별 체온계(300)는 산출한 보정된 체온을 관리 단말(200)로 전송할 수 있다.Alternatively, the
또는 유연 온도 센서 모듈(100)이 온도 측정부를 포함하고, 관리 단말(200)이 외부 온도 영향 산출부와 체온 보정부를 포함할 수 있다. 즉 관리 단말(200)이 신체부위별 체온 측정부로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도와 외부 온도를 유연 온도 센서 모듈(100)로 요청하여 수신한다. 관리 단말(200)이 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다. 그리고 관리 단말(200)이 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출할 수 있다.Alternatively, the flexible
이와 같은 본 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)에 대해서 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The flexible
도 3은 도 2의 유연 온도 센서 모듈(100)을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram showing the flexible
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)은 유연한 베이스 필름(10,30) 및 피부 온도 센서(50)를 포함한다. 베이스 필름(10,30)은 피부 온도 센서(50)가 실장될 실장 영역(15)을 구비하고, 실장 영역(15)으로의 열전도를 차단하는 열전도 차단 슬롯(17,19)이 형성되어 있다. 그리고 피부 온도 센서(50)는 베이스 필름(10,30)의 실장 영역(15)에 실장되며 피부에 접촉되어 피부 온도를 측정한다. 그 외 본 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)은 외부 온도 센서(60), 접지층(40), 발열 가능 소자(70)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the flexible
이와 같이 본 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)은 피부 온도 센서(50) 주위에 열전도 차단 슬롯(17,19)을 형성함으로써, 베이스 필름(10,30)을 타고 피부 온도 센서(50)로 열전도가 이루어지는 것을 차단할 수 있다. 즉 열전도 차단 슬롯(17,19)으로 내부 열영향 인자의 영향을 줄일 수 있다.As such, the flexible
먼저 내부 열영향 인자에 대해서 살펴보면, 베이스 필름(10,30)을 포함하는 인쇄회로기판에서의 열전도 영향은 인쇄회로기판 내의 접지층(40)이나 전극층을 통해 피부 온도 센서(50) 주변의 피부와 발열 가능 소자(70)의 구동 중 발생되는 열들이 피부 온도 센서(50)로 전도되어 측정된 체온에 영향을 줄 수 있다.First, looking at the internal heat-affecting factors, the heat conduction effect in the printed circuit board including the
따라서 이러한 내부 열영향 인자에 따른 열영향을 차단하기 위해서, 본 실시예에서는 열전도 차단 슬롯(17,19)을 형성하였다.Therefore, in order to block the heat effect due to the internal heat-affecting factor, in the present embodiment, the heat
열전도 차단 슬롯(17,19)은 피부 온도 센서(50)의 둘레를 따라서 베이스 필름(10,30)에 형성된 가드 슬롯(17)과, 피부 온도 센서(50)가 실장된 실장 영역(15)과 접지층(40)이 형성된 영역의 경계 부분에 형성된 경계 슬롯(19) 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 경계 슬롯(19)은 베이스 필름(10,30)에 형성되는 제1 경계 슬롯(21)과, 접지층(40)에 형성되는 제2 경계 슬롯(23) 중에 적어도 하나를 포함한다. 본 실시예에서는 가드 슬롯(17)과 경계 슬롯(19)이 함께 형성되고, 제1 및 제2 경계 슬롯(21,23)이 함께 형성된 예를 개시하였다.The heat
베이스 필름(10,30)은 제1 베이스 필름(10)과 제2 베이스 필름(30)을 포함한다. 제2 베이스 필름(30)은 제1 베이스 필름(10)에 연결되어 제1 베이스 필름(10) 위로 벤딩된다.The
여기서 제1 베이스 필름(10)에는 피부 온도 센서(50), 접지층(40) 및 발열 가능 소자(70)가 형성된다. 그리고 제2 베이스 필름(30)에는 외부 온도 센서(60)가 형성된다.Here, the
피부 온도 센서(50)는 제1 베이스 필름(10)의 일측에 실장된다.The
접지층(40)은 피부 온도 센서(50)가 실장된 실장 영역(15)에서 이격된 제1 베이스 필름(10)에 형성된다.The
발열 가능 소자(70)는 피부 온도 센서(50)가 실장된 실장 영역(15)에서 이격된 제1 베이스 필름(10)에 형성된다. 이때 발열 가능 소자(70)는 접지층(40)이 형성된 영역에 형성될 수 있다.The heat-generating
여기서 발열 가능 소자(70)는 유연 온도 센서 모듈(100)에 포함되는 소자들로서, 피부 온도 센서(50)에 내부 열영향 인자에 따른 영향을 줄 수 있는 소자들을 의미한다. 이러한 발열 가능 소자(70)는 통신부(71), 저장부(73), 제어부(75) 및 전원공급부(77)를 포함할 수 있다.Here, the heat-generating
통신부(71)는 관리 단말(200)과 통신을 수행한다. 통신부(71)는 관리 단말(200)과의 통신 방식으로 근거리 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.The
저장부(73)는 피부 온도 센서(50)에서 측정한 피부 온도 또는 외부 온도 센서(60)에서 측정한 외부 온도를 저장한다. 저장부(73)는 외부 온도 영향의 산출에 필요한 실행 프로그램을 저장할 수 있다.The
제어부(75)는 전반적인 유연 온도 센서 모듈(100)의 동작을 제어하는 마이크로프로세서이다. 여기서 제어부(75)는 통신부(71)를 통하여 피부 온도 센서(50) 및 외부 온도 센서(60)에서 측정한 온도 또는 저장부(73)에 저장된 온도를 관리 단말(200)로 전송한다. 제어부(75)는 피부 온도 센서(50) 및 외부 온도 센서(60)에서 측정한 온도를 기반으로 외부 온도 영향을 산출하여 관리 단말(200)로 전송할 수 있다. 예컨대 제어부(75)는 측정된 피부 온도에서 외부 온도를 차감하여 외부 온도 영향을 산출할 수 있다. 제어부(75)는 관리 단말(200)의 요청에 따라 산출한 외부 온도 영향을 관리 단말(200)로 전송할 수 있다.The
그리고 전원공급부(77)는 피부 온도 센서(50), 통신부(71), 저장부(73) 및 제어부(75)로 구동에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(77)는 여러 번 충방전이 가능한 전기에너지 저장장치로서, 예컨대 이차전지 및 슈퍼커패시터 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전원공급부(77)는 유연 온도 센서 모듈(100)의 주변의 에너지, 예컨대 체온, 무선 신호 등을 수집하여 전기에너지로 발전하는 에너지 하베스팅부를 포함할 수 있다.And the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)의 하부면을 보여주는 평면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)의 상부면을 보여주는 평면도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)을 보여주는 단면도로서, 제1 베이스 필름(10) 위에 제2 베이스 필름(30)이 벤딩된 상태를 보여주는 단면도이다.4 is a plan view showing a lower surface of the flexible
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)은 유연한 베이스 필름(10,30) 및 피부 온도 센서(50)를 포함하고, 외부 온도 센서(60), 접지층(40), 발열 가능 소자(70) 및 보호층(80)을 더 포함할 수 있다.4 to 6, the flexible
베이스 필름(10,30)은 유연한 플라스틱 소재의 절연 필름이다. 이러한 베이스 필름(10,30)의 소재로는 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP) 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.The
이러한 베이스 필름(10,30)은 제1 베이스 필름(10)과 제2 베이스 필름(30)을 포함한다. 제1 및 제2 베이스 필름(10,30)은 각각 상부면(13,33)과, 상부면(13,33)에 반대되는 하부면(11,31)을 구비한다. 여기서 제2 베이스 필름(30)은 벤딩되어 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 위치하기 때문에, 도 4 및 도 5의 평면도에서는, 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)과 제2 베이스 필름(30)의 상부면(33)이 같은 면에 위치하고, 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)과 제2 베이스 필름(30)의 하부면(31)이 같은 면에 위치하게 된다.The
제1 베이스 필름(10)은 하부면(11)에 피부 온도 센서(50)와 접지층(40)이 형성된다. 피부 온도 센서(50)와 접지층(40)은 서로 이격되게 형성된다. 제1 베이스 필름(10)은 상부면(13)에 발연 가능 소자가 실장된다.The
제2 베이스 필름(30)은 상부면(33)에 외부 온도 센서(60)가 형성된다. 제2 베이스 필름(30)은, 제1 베이스 필름(10)에 대해서 쉽게 밴딩되어 제1 베이스 필름(10)의 위에 위치할 수 있도록, 제1 베이스 필름(10)보다는 폭이 좁게 형성된다.The
제1 베이스 필름(10)에 대해서 제2 베이스 필름(30)을 벤딩할 때, 피부 온도 센서(50)가 실장된 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)이 피부 쪽을 향하고, 외부 온도 센서(60)가 외부를 향할 수 있도록 벤딩된다. 즉 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11) 및 제2 베이스 필름(30)의 상부면(33)이 아래를 향하게 위치시킨 후, 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13) 위로 제2 베이스 필름(30)의 하부면(31)이 위치할 수 있도록 벤딩된다.When bending the
접지층(40)은 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)에 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 접지층(40)은 제1 베이스 필름(10)의 내부에 형성될 수 있다.The
피부 온도 센서(50)는 백금 소재 기반의 저항막 방식의 온도 센서로서, 내부 센서부(51)와 내부 전극부(53)를 포함한다. 내부 센서부(51)는 접촉된 피부의 체온(피부 온도)을 측정한다. 그리고 내부 전극부(53)는 내부 센서부(51)에 연결되며 측정한 피부 온도를 저장부(73) 또는 제어부(75)로 전달한다. 내부 전극부(53)는 복수의 라인으로 형성될 수 있으며, 복수의 라인 중 하나는 접지층(40)에 연결되고, 다른 하나는 측정한 피부 온도를 전달할 저장부(73) 또는 제어부(75)에 연결될 수 있다.The
가드 슬롯(17)은 피부 온도 센서(50)의 주위의 제1 베이스 필름(10)을 관통하여 형성된다. 가드 슬롯(17)은 피부 온도 센서(50)를 둘러싸는 형태로 형성되며, 내부 전극부가 형성된 부분에는 형성되지 않는다. 즉 가드 슬롯(17)은 내부 센서부(51)를 둘러싸는 형태로 형성되며, 내부 센서부(51)에서 내부 전극부(53)가 연결되어 인출되는 부분은 오픈되어 있다.The
경계 슬롯(19)은 제1 경계 슬롯(21)과 제2 경계 슬롯(23)을 포함한다. 제1 경계 슬롯(21)은 내부 전극부(53)를 기준으로 양쪽에 형성될 수 있다. 제2 경계 슬롯(23)은 피부 온도 센서(50) 쪽을 향하는 제어부(75) 쪽을 가리는 형태로 접지층(40)에 형성될 수 있다. 제2 경계 슬롯(23)은 접지층(40)과 제1 베이스 필름(10)을 관통하여 형성된다.The
이와 같이 본 실시예에 따른 유연 온도 센서 모듈(100)은 피부 온도 센서(50) 주위에 가드 슬롯(17) 또는 경계 슬롯(19)을 형성함으로써, 베이스 필름(10,30)을 타고 피부 온도 센서(50)로 열전도가 이루어지는 것을 차단할 수 있다. 즉 피부 온도 센서(50)에서 측정되는 피부 온도에서 가드 슬롯(17) 또는 경계 슬롯(19)으로 내부 열영향 인자의 영향을 줄일 수 있다.As such, the flexible
발열 가능 소자(70)는 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 실장된다. 발열 가능 소자(70)는 접지층(40)이 형성된 제1 베이스 필름(10)의 하부면(11)에 반대되는 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 실장된다.The heat-generating
보호층(80)은 발열 가능 소자(70)를 외부 환경으로 보호한다. 보호층(80)은 발열 가능 소자(70)가 실장된 제1 베이스 필름(10)의 상부면(13)에 플라스틱 수지의 보호필름을 합지하여 형성할 수 있다. 또는 보호층(80)은 액상의 플라스틱 수지를 도포하거나 성형하여 형성할 수 있다. 이러한 보호층(80)의 소재로는 제1 베이스 필름(10)에 유연성을 제공할 수 있는 플라스틱 소재가 사용될 수 있으며, 예컨대 베이스 필름(10,30)의 소재 중에 적어도 하나가 사용될 수 있다.The
제1 베이스 필름(10) 위로 벤딩된 제2 베이스 필름(30)은 보호층(80) 위에 부착될 수 있다.The
그리고 외부 온도 센서(60)는 제2 베이스 기판의 상부면(33)에 실장된다. 외부 온도 센서(60)는 백금 소재 기반의 저항막 방식의 온도 센서로서, 외부 센서부(61)와 외부 전극부(63)를 포함한다. 외부 센서부(61)는 피부와 반대 쪽을 향하여 유연 온도 센서 모듈(100)로 인가되는 외부 온도를 측정한다. 그리고 외부 전극부(63)는 외부 센서부(61)에 연결되며 측정한 외부 온도를 저장부(73) 또는 제어부(75)로 전달한다. 외부 전극부(63)는 복수의 라인으로 형성될 수 있으며, 복수의 라인 중 하나가 접지층(40)에 연결되고, 다른 하나가 측정한 외부 온도를 전달할 저장부(73) 또는 제어부(75)에 연결될 수 있다.And the
이와 같이 외부 온도 센서(60)는 외부 열영향 인자에 따른 외부 온도를 측정한다.As such, the
[외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 방법][How to correct body temperature by body part considering the influence of external temperature]
이와 같은 본 실시예에 따른 체온 보정 시스템을 이용한 체온 보정 방법에 대해서 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 방법에 따른 흐름도이다. 그리고 도 8은 도 7의 외부 온도 영향을 산출하는 단계에 대한 상세 흐름도이다.The body temperature correction method using the body temperature correction system according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 7 and 8 as follows. Here, FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for correcting body temperature for each body part in consideration of the influence of external temperature according to an embodiment of the present invention. And FIG. 8 is a detailed flowchart of the step of calculating the external temperature effect of FIG.
먼저 S10단계에서 신체부위별 체온을 측정 시점에서의 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다.First, in step S10, the effect of the external temperature according to the difference between the skin temperature and the external temperature at the time of measuring the body temperature for each body part is calculated.
그리고 S30단계에서 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출한다.Then, in step S30, the corrected body temperature is calculated from the correlation between the body temperature for each body part and the influence of the external temperature.
여기서 S10단계에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Here, the step S10 will be described in detail as follows.
먼저 S11단계에서 유연 온도 센서 모듈(100)은 피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정하다.First, in step S11, the flexible
다음으로 S13단계에서 유연 온도 센서 모듈(100)은 측정한 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출한다.Next, in step S13, the flexible
그리고 S15단계에서 유연 온도 센서 모듈(100)은 산출한 외부 온도 영향 중 신체부위별 체온계(300)로 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 추출하여 관리 단말(200)로 전송한다. 즉 유연 온도 센서 모듈(100)은 관리 단말(200)로부터 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 요청하는 신호를 수신하면, 산출한 피부 온도 영향 중에서 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 추출하여 관리 단말(200)로 전송한다.And in step S15, the flexible
이어서 S30단계에서 관리 단말(200)은 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출한다. 이때 관리 단말(200)은 수학식2에 따른 상관관계 수식으로부터 보정된 체온을 산출할 수 있다.Subsequently, in step S30 , the
[상관관계 모델링][Correlation Modeling]
이와 같이 본 실시예에 따른 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계를 모델링하는 방법을 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.As described above, a method of modeling the correlation between body temperature for each body part and the influence of external temperature according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12 .
유연 온도 센서 모듈은 패치 타입으로 구현하여 측정대상자의 가슴 부위에 부착하여 12시간 동안 1분 단위로 피부 온도 및 외부 온도를 측정하고 피부 온도 영향을 산출하였다.The flexible temperature sensor module was implemented as a patch type and attached to the chest of the subject to measure the skin temperature and external temperature in units of 1 minute for 12 hours, and the effect of the skin temperature was calculated.
그리고 유연 온도 센서 모듈을 부착한 측정대상자가 일상적인 활동을 수행하는 과정에서, 신체부위별 체온계로 이마(forehead), 겨드랑이(armpit), 귀(ear) 및 귓불(lobe) 온도를 30분 단위로 주기적으로 측정하였다. 이때 신체부위별 체온계로는 상용 체온계를 사용하였다.And in the process of performing daily activities of the subject to which the flexible temperature sensor module is attached, the temperature of the forehead, armpit, ear, and lobe is measured with a thermometer for each body part in 30-minute increments. Measurements were made periodically. In this case, a commercial thermometer was used as a thermometer for each body part.
유연 온도 센서 모듈 및 신체부위별 체온계로 측정한 온도는 도 9와 같다.The temperature measured by the flexible temperature sensor module and the thermometer for each body part is shown in FIG. 9 .
여기서 코어(Core) 온도는 귀(고막) 체온계를 왼쪽(ear-L)과 오른쪽(ear-R)에서 각각 측정한 값의 평균치로 취하였다. 고막은 귀 내부에 위치하고 있기 때문에, 외부 환경 온도에 상대적으로 영향을 적게 받기 때문이다. 피부 온도(skin)와 외부 온도(outer)의 차이로 외부 온도 영향(gap)을 산출하였다.Here, the core temperature was taken as the average value of the values measured on the left (ear-L) and right (ear-R) sides of the ear (tympanum) thermometer, respectively. Because the eardrum is located inside the ear, it is relatively less affected by the temperature of the external environment. The external temperature effect (gap) was calculated as the difference between the skin temperature (skin) and the external temperature (outer).
도 10은 도 9의 외부 온도 영향, 이마 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계로 보여주는 3차원 그래프이다.10 is a three-dimensional graph showing the correlation between the influence of the external temperature of FIG. 9, the temperature measured on the forehead, and the temperature of the core.
도 10을 참조하면, 외부 온도 영향, 이마 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계를 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링하여 표시하였다.Referring to FIG. 10 , the correlation between the influence of external temperature, the temperature measured on the forehead, and the temperature of the core was modeled and displayed using matlab.
상관관계의 수식은 수학식2로 표시될 수 있다.The equation of the correlation can be expressed as Equation (2).
수학식2에서 f(x,y)는 코어 온도이고, 코어 온도가 외부 온도 영향과 이마 측정 온도의 상관관계로부터 산출하게 될 보정된 체온이다. y는 이마 측정 온도이다.In
그리고 모델링을 통해서 결정된 계수(pnm)는 표1과 같다.And the coefficients (pnm) determined through modeling are shown in Table 1.
도 11은 도 9의 외부 온도 영향, 귓불(lobe) 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계로 보여주는 3차원 그래프이다.11 is a three-dimensional graph showing the correlation between the influence of the external temperature of FIG. 9, the measured temperature of the lobe, and the temperature of the core.
도 11을 참조하면, 외부 온도 영향, 귓불 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계를 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링하여 표시하였다.Referring to FIG. 11 , the correlation between the influence of external temperature, the measured temperature of the earlobe, and the core temperature was modeled and displayed using matlab.
상관관계의 수식은 수학식2로 표시될 수 있다.The equation of the correlation can be expressed as Equation (2).
수학식2에서 f(x,y)는 코어 온도이고, 코어 온도가 외부 온도 영향과 귓불 측정 온도의 상관관계로부터 산출하게 될 보정된 체온이다. y는 귓불 측정 온도이다.In
그리고 모델링을 통해서 결정된 계수(pnm)는 표1과 같다.And the coefficients (pnm) determined through modeling are shown in Table 1.
도 12는 도 9의 외부 온도 영향, 겨드랑이(armpit) 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계로 보여주는 3차원 그래프이다.12 is a three-dimensional graph showing the correlation between the influence of the external temperature of FIG. 9, the measured temperature of the armpit, and the temperature of the core.
도 12를 참조하면, 외부 온도 영향, 겨드랑이 측정 온도 및 코어 온도의 상관관계를 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링하여 표시하였다.Referring to FIG. 12 , the correlation between external temperature influence, armpit measurement temperature, and core temperature was modeled and displayed using matlab.
상관관계의 수식은 수학식2로 표시될 수 있다.The equation of the correlation can be expressed as Equation (2).
수학식2에서 f(x,y)는 코어 온도이고, 코어 온도가 외부 온도 영향과 겨드랑이 측정 온도의 상관관계로부터 산출하게 될 보정된 체온이다. y는 귓불 측정 온도이다.In
그리고 모델링을 통해서 결정된 계수(pnm)는 표1과 같다.And the coefficients (pnm) determined through modeling are shown in Table 1.
이와 같이 본 실시예에서는 유연 온도 센서 모듈을 측정대상자의 피부에 부착하여 측정한 외부 온도와 피부 온도를 시간 동기화를 통해서 외부 온도 영향을 산출한다. 외부 온도 영향을 기반으로 외부 환경에 노출되는 신체부위별, 예컨대 이마, 겨드랑이, 귓불의 온도를 보정함으로써, 보정된 체온인 코어 온도를 추정할 수 있는 상관관계(f(x,y))를 제공한다.As such, in this embodiment, the external temperature effect is calculated through time synchronization between the external temperature and the skin temperature measured by attaching the flexible temperature sensor module to the skin of the subject to be measured. Provides a correlation (f(x,y)) that can estimate the core temperature, which is the corrected body temperature, by correcting the temperature of each body part exposed to the external environment, such as the forehead, armpit, and earlobe, based on the influence of the external temperature. do.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
10 : 제1 베이스 필름
11, 31 : 하부면
13, 33 : 상부면
15 : 실장 영역
17 : 가드 슬롯
19 : 경계 슬롯
21 : 제1 경계 슬롯
23 : 제2 경계 슬롯
30 : 제2 베이스 필름
40 : 접지층
50 : 피부 온도 센서
51 : 내부 센서부
53 : 내부 전극부
60 : 외부 온도 센서
61 : 외부 센서부
63 : 외부 전극부
70 : 발열 가능 소자
71 : 통신부
73 : 저장부
75 : 제어부
77 : 전원공급부
80 : 보호층
91 : 신체부위별 체온 측정부
93 : 온도 측정부
95 : 외부 온도 영향 산출부
97 : 체온 보정부
100 : 유연 온도 센서 모듈
200 : 관리 단말
300 : 신체부위별 체온계
400 : 체온 보정 시스템10:
13, 33: upper surface 15: mounting area
17: guard slot 19: border slot
21: first boundary slot 23: second boundary slot
30: second base film 40: ground layer
50: skin temperature sensor 51: internal sensor unit
53: internal electrode part 60: external temperature sensor
61: external sensor unit 63: external electrode unit
70: heat-generating element 71: communication unit
73: storage unit 75: control unit
77: power supply 80: protective layer
91: body temperature measuring unit 93: temperature measuring unit
95: external temperature effect calculation unit 97: body temperature correction unit
100: flexible temperature sensor module 200: management terminal
300: body part thermometer 400: body temperature correction system
Claims (8)
상기 신체부위별 체온과 상기 외부 온도 영향의 상관관계로부터 상기 신체부위별 체온에 대한 보정된 체온을 산출하는 체온 보정부;
를 포함하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.an external temperature effect calculator configured to calculate an external temperature effect according to a difference between the skin temperature and the external temperature at the time of measuring body temperature for each body part; and
a body temperature correction unit for calculating a corrected body temperature with respect to the body temperature for each body part from the correlation between the body temperature for each body part and the influence of the external temperature;
Body temperature compensation system for each body part considering the influence of external temperature, including
신체부위별 체온을 측정하여 출력하는 신체부위별 체온 측정부; 및
피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정하는 온도 측정부;를 더 포함하며,
상기 외부 온도 영향 산출부는,
상기 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 상기 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 것을 특징으로 하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.According to claim 1,
a body temperature measuring unit for measuring and outputting body temperature for each body part; and
It further includes; a temperature measuring unit attached to the skin to measure the skin temperature and the external temperature,
The external temperature influence calculation unit,
The body temperature compensation system for each body part considering the external temperature effect, characterized in that the external temperature effect is calculated according to the difference between the skin temperature and the external temperature by time-synchronizing the skin temperature and the external temperature.
상기 신체부위별 체온 측정부로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 상기 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 상기 외부 온도 영향 산출부로 요청하여 수신하고, 상기 신체부위별 체온과 상기 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출하는 것을 특징으로 하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.According to claim 2, wherein the body temperature correction unit,
When receiving the body temperature measured for each body part from the body part body temperature measuring unit, the skin temperature effect at the time when the body part body temperature is measured is requested and received by the external temperature influence calculating unit, and the body part body temperature and The body temperature correction system for each body part in consideration of the external temperature effect, characterized in that the corrected body temperature is calculated from the correlation of the external temperature influence.
제1 베이스 필름과, 상기 제1 베이스 필름에 연결되어 상기 제1 베이스 필름 위로 벤딩되는 제2 베이스 필름을 구비하는 유연한 베이스 필름;
상기 제1 베이스 필름의 하부면에 실장되며, 피부에 접촉되어 피부 온도를 측정하는 피부 온도 센서; 및
상기 제2 베이스 필름의 상부면에 실장되며, 외부 온도를 측정하는 외부 온도 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.According to claim 2, wherein the temperature measuring unit,
A flexible base film having a first base film and a second base film connected to the first base film and bent over the first base film;
a skin temperature sensor mounted on the lower surface of the first base film, the skin temperature sensor being in contact with the skin to measure the skin temperature; and
an external temperature sensor mounted on the upper surface of the second base film and measuring an external temperature;
Body temperature compensation system for each body part considering the influence of external temperature, characterized in that it comprises a.
상기 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계는 매트랩(matlab)을 이용하여 모델링한 것을 특징으로 하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.According to claim 1,
The body temperature correction system for each body part in consideration of the external temperature effect, characterized in that the correlation between the body temperature for each body part and the effect of external temperature is modeled using a matlab.
상기 신체부위별 체온 측정부는 가슴, 이마, 겨드랑이, 귀 및 귓불 중에 적어도 하나의 신체부위의 체온을 측정하는 것을 특징으로 하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.According to claim 1,
The body temperature correction system for each body part in consideration of the influence of external temperature, characterized in that the body part body temperature measuring unit measures the body temperature of at least one body part among chest, forehead, armpit, ear, and earlobe.
피부에 부착되어 피부 온도와 외부 온도를 측정하고, 상기 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 상기 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 유연 온도 센서 모듈; 및
상기 신체부위별 체온계로부터 측정된 신체부위별 체온을 수신하면, 상기 신체부위별 체온을 측정한 시점에서의 피부 온도 영향을 상기 유연 온도 센서 모듈로부터 요청하여 수신하고, 신체부위별 체온과 외부 온도 영향의 상관관계로부터 보정된 체온을 산출하는 관리 단말;
을 포함하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.a thermometer for each body part that measures and outputs body temperature;
a flexible temperature sensor module attached to the skin to measure the skin temperature and the external temperature, and time-synchronize the skin temperature and the external temperature to calculate the external temperature effect according to the difference between the skin temperature and the external temperature; and
When the body temperature measured by the body part is received from the body part thermometer, the skin temperature effect at the time the body part body temperature is measured is requested from the flexible temperature sensor module and received, and the body part body temperature and external temperature effect a management terminal for calculating the corrected body temperature from the correlation of ;
Body temperature compensation system for each body part considering the influence of external temperature, including
제1 베이스 필름과, 상기 제1 베이스 필름에 연결되어 상기 제1 베이스 필름 위로 벤딩되는 제2 베이스 필름을 구비하는 유연한 베이스 필름;
상기 제1 베이스 필름의 하부면에 실장되며, 피부에 접촉되어 체온을 측정하는 피부 온도 센서;
상기 제2 베이스 필름의 상부면에 실장되며, 외부 온도를 측정하는 외부 온도 센서; 및
상기 피부 온도 센서가 부착된 제1 베이스 필름의 영역에서 이격되게 상기 제1 베이스 필름에 실장되며, 상기 피부 온도 센서로부터 측정된 피부 온도를 수신하고, 상기 외부 온도 센서로부터 측정된 외부 온도를 수신하고, 상기 피부 온도 및 외부 온도를 시간 동기화하여 상기 피부 온도와 외부 온도 차이에 따른 외부 온도 영향을 산출하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 온도 영향을 고려한 신체부위별 체온 보정 시스템.According to claim 7, wherein the flexible temperature sensor module,
A flexible base film having a first base film and a second base film connected to the first base film and bent over the first base film;
a skin temperature sensor mounted on the lower surface of the first base film, the skin temperature sensor being in contact with the skin to measure body temperature;
an external temperature sensor mounted on the upper surface of the second base film and measuring an external temperature; and
It is mounted on the first base film to be spaced apart from the region of the first base film to which the skin temperature sensor is attached, and receives the skin temperature measured from the skin temperature sensor, and receives the external temperature measured from the external temperature sensor, , a control unit for time-synchronizing the skin temperature and the external temperature to calculate an external temperature effect according to the difference between the skin temperature and the external temperature;
Body temperature compensation system for each body part considering the influence of external temperature, characterized in that it comprises a.
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KR20190061772A (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 서울대학교산학협력단 | Sensor module for collecting biometric information of livestock and method for calibrating temperature using the sensor module |
JP2019176932A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | トッパン・フォームズ株式会社 | Body temperature measurement processing program and body temperature measuring device with this program as well as body temperature measurement processing system |
KR20200021711A (en) | 2018-08-21 | 2020-03-02 | 주식회사 아모텍 | System for managing body temperature based on patch type thermometer and method thereof |
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- 2020-03-27 KR KR1020200037610A patent/KR102419278B1/en active IP Right Grant
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