KR20210148788A

KR20210148788A - 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰

Info

Publication number: KR20210148788A
Application number: KR1020200092840A
Authority: KR
Inventors: 황기룡; 조영국
Original assignee: 디바이스디자인(주)
Priority date: 2020-06-01
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2021-12-08
Also published as: KR102536325B1

Abstract

본 발명은 하우징 내 스피커 모듈과 이격된 배치구조를 통해 스피커 모듈의 회로에서 발생되는 열과, 스피커 모듈에 의해 발생되는 음향 왜곡 및 진동으로부터 온도 센서 모듈이 영향을 받지 않도록 하고, 특히 스피커 모듈과 온도 센서 모듈 간의 이격 공간을 통해 어쿠스틱 패스(Acoustic path)를 확보할 수 있도록 하는 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰에 관한 것이다.

Description

비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰{BLUETOOTH EARPHONE WITH NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT}

본 발명은 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 하우징 내 스피커 모듈과 이격된 배치구조를 통해 스피커 모듈의 회로에서 발생되는 열과, 스피커 모듈에 의해 발생되는 음향 왜곡 및 진동으로부터 온도 센서 모듈이 영향을 받지 않도록 하고, 특히 스피커 모듈과 온도 센서 모듈 간의 이격 공간을 통해 어쿠스틱 패스(Acoustic path)를 확보할 수 있도록 하는 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰에 관한 것이다.

블루투스 완전 무선 이어폰인 EARBUD 제품을 통해 음악 청취, 통화, 주변 소리를 듣는 본연의 기능 외에 사용자의 체온을 정확하게 측정하기 위해서는 온도센서가 귓속을 바로 바라보는 구조가 되어야 하나, 이러한 구조는 스피커 unit으로 부터 나오는 음악 청취, 통화를 할 수 있는 Acoustic Path 의 확보가 어려운 문제가 있다. 또한, 스피커 unit 으로 부터 나오는 Acoustic 성분과 회로부에서의 발열 성분이 온도센서에 영향을 주어서 정확한 체온 측정에 문제점을 가진다. 이에 본 발명자는 상기의 문제점을 해결하기 위해 스피커 Unit 과 온도 센서간의 Acoustic Isolation, 회로부에서 발생하는 발열로부터 온도센서간의 Thermal Isolation 확보를 위한 온도 센서 방식, 스피커 Unit 과 온도 센서간의 배치를 발명하기에 이르렀다.

한국공개특허 제10-2020-0049259호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위함으로써, 하우징 내 스피커 모듈과 이격된 배치구조를 통해 스피커 모듈의 회로에서 발생되는 열과, 스피커 모듈에 의해 발생되는 음향 왜곡 및 진동으로부터 온도 센서 모듈이 영향을 받지 않도록 하고, 특히 스피커 모듈과 온도 센서 모듈 간의 이격 공간을 통해 어쿠스틱 패스(Acoustic path)를 확보할 수 있도록 하는 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰은 하우징, 상기 하우징에 마련되는 스피커 모듈, 상기 하우징 내에서 상기 스피커 모듈과 이격되도록 마련되는 온도 센서 모듈 및 상기 스피커 모듈로부터 발생되는 진동을 저감하기 위한 진동 흡수체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하우징은 상기 하우징의 개방된 양측 중 일측을 막으며 중심부에 온도 센싱용 홀이 타공되는 형상의 매쉬 플레이트 및 상기 매쉬 플레이트에 마련되며, 상기 온도 센서 모듈을 고정하기 위한 고정 수단을 포함하며, 상기 온도 센서 모듈은 상기 하우징 내에서 상기 고정 수단에 의해 상기 매쉬 플레이트 상에 안착 고정되되 상기 스피커 모듈과 이격 거리를 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 매쉬 플레이트와 상기 고정 수단 사이에는 상기 온도 센싱용 홀을 통해 상기 온도 센서 모듈로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지 수단이 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이물질 유입 방지 수단은 보호 필름 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 진동 흡수체는 상기 고정 수단과 상기 온도 센서 모듈 사이의 빈 공간에 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정 수단의 일측에는 상기 스피커 모듈로부터 전달되는 음향 왜곡을 제거하는 음향 반사판(Acoustic Reflector)이 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 온도 센서 모듈은 연성 PCB(FPCB) 및 상기 연성 PCB에 실장되는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 온도 센서는 적외선(IR) 온도 센서인 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 스피커 모듈은 블루투스 스피커 모듈인 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 스피커 모듈과 상기 온도 센서 모듈에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징 내 스피커 모듈과 이격된 배치구조를 통해 스피커 모듈의 회로에서 발생되는 열과, 스피커 모듈에 의해 발생되는 음향 왜곡 및 진동으로부터 온도 센서 모듈이 영향을 받지 않도록 하는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 스피커 모듈과 온도 센서 모듈 간의 이격 공간을 통해 어쿠스틱 패스(Acoustic path)를 확보할 수 있도록 하는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 스피커 모듈과 온도 센서 모듈이 서로 간섭되지 않기 때문에 사용자의 체온 측정 정확도가 향상될 수 있으며, 음향 왜곡을 최소화하면서도 음악 청취, 통화 음질의 손실을 제거하며, 컴팩트한 사이즈를 통해 사용자의 착용감에도 영향을 주지 않는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰(100)의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 온도 센서 모듈(130)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰(100)의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰(100)의 단면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰(100)은 크게 하우징(110), 스피커 모듈(120), 온도 센서 모듈(130) 및 진동 흡수체(140)를 포함하여 구성된다. 또한 추가적으로는, 스피커 모듈로부터 전달되는 음향 왜곡을 제거 혹은 방지하기 위한 음향 반사판(Acoustic Reflector)(114) 및 스피커 모듈(120)과 온도 센서 모듈(130)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)를 더 포함하여 구성된다.

먼저, 하우징(110)은 스피커 모듈(120), 온도 센서 모듈(130), 진동 흡수체(140) 및 배터리(미도시)가 수용되는 몸체를 의미한다.

이러한 하우징(110)은 사용자의 귀에 알맞는 크기로 형성되며, 내부는 비어 있기 때문에 각종 소자, 부품들이 수용될 수 있다.

보다 구체적으로, 하우징(110)은 상하측이 모두 뚫린 원통 형상을 가지게 되는데, 이때 일측에는 스피커 모듈(120)이 위치되고, 대향되는 타측에는 온도 센서 모듈(130)이 서로 이격 거리를 유지하여 위치된다.

이러한 하우징(110)은 하우징(110)의 개방된 양측 중 일측을 막으며 중심부에 온도 센싱용 홀이 타공되는 형상의 매쉬 플레이트(111)과, 매쉬 플레이트(111)에 접착 혹은 부착을 통해 고정되며, 온도 센서 모듈(130)을 고정하기 위한 고정 수단(112)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 매쉬 플레이트(111)는 하우징(110)이 사용자의 귀에 삽입되는 방향에 인접하도록 마련되며, 미세한 매쉬 구조를 가짐에 따라 스피커 모듈(120) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 매쉬 플레이트(111)는 하우징(110)의 말단부와 상응하는 형상(예컨대, 원형의 플레이트)를 가지게 된다. 이때, 매쉬 플레이트(111)의 중심부에는 후술되는 온도 센서 모듈(130)을 통한 체온 감지가 용이하도록 하는 온도 센싱용 홀이 타공된다.

고정 수단(112)은 매쉬 플레이트(111)와 접착 혹은 부착을 통해 고정되되, 내부에는 온도 센서 모듈(130)이 정확히 일치하게 수용되는 수용 공간이 형성된다. 따라서, 고정 수단(112)의 하측부가 매쉬 플레이트(111)에 고정될 경우 온도 센서 모듈(130)은 하우징(110) 내에서 흔들리지 않고 안정적으로 고정됨은 물론, 하우징(110)이 사용자의 귓속에 삽입되는 경우 안정적으로 체온을 측정할 수 있도록 한다.

이때, 매쉬 플레이트(111)와 고정 수단(112) 사이에는 온도 센싱용 홀을 막으면서 온도 센서 모듈(130)로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지 수단(113)이 마련된다.

이물질 유입 방지 수단(113)은 얇은 보호 필름 재질이 적용되고, 특히 투명하거나 반투명한 재질이 적용될 수 있으므로 온도 센싱용 홀을 막더라도 온도 센서 모듈(130)을 통한 체온 측정 기능에는 영향을 미치지 않는다.

한편, 고정 수단(112)의 일측, 보다 구체적으로 스피커 모듈(120)과 인접한 영역에는 스피커 모듈(120)로부터 전달되는 음향 왜곡을 제거하기 위한 음향 반사판(Acoustic Reflector)(114)이 마련된다.

음향 반사판(114)은 고정 수단(112)의 일측에서 스피커 모듈(120)과 대향하는 위치에 마련됨에 따라, 스피커 모듈(120)로부터 발생되는 음향 왜곡이 온도 센서 모듈(130)로 전달되는 것을 방지하여 온도 센서 모듈(130)의 정확한 체온 측정 과정에 영향을 미치지 않도록 한다.

스피커 모듈(120)은 하우징(110)의 내부에서 후술되는 온도 센서 모듈(130)과 일정한 이격 거리를 유지하도록 설치되는데, 이격 거리가 마련됨에 따라 스피커 모듈(120)의 Acoustic Path를 확보할 수 있게 된다. 이러한 스피커 모듈(120)은 저전력의 블루투스 스피커 모듈이 적용될 수 있다.

온도 센서 모듈(130)은 하우징(110) 내에 고정 수단(112) 내부에 고정되는 형태로 마련되며, 이때 고정 수단(112)과 온도 센서 모듈(130) 사이에는 진동 흡수체(140)가 마련된다.

진동 흡수체(140)는 고정 수단(112)과 온도 센서 모듈(130) 사이 공간을 채움으로써, 스피커 모듈(120)로부터 전달되는 진동을 감소 혹은 제거함으로써, 진동으로 인한 온도 센서 모듈(130)의 체온 측정 시 오차발생을 방지하는 역할을 한다.

한편, 온도 센서 모듈(130)의 구조에 대해서는 도 3을 통해 살펴보기로 한다.

도 3은 도 1에 도시된 온도 센서 모듈(130)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 온도 센서 모듈(130)은 크게 연성 PCB(FPCB)(131)와 FPCB(131) 상에 실장되며 앞서 살펴본 방지하는 이물질 유입 방지 수단(113)에 접하는 온도 센서(132)를 포함하여 구성된다. 이때, 온도 센서(132)는 적외선(IR) 온도 센서가 적용될 수 있다.

따라서, 적외선 온도 센서의 특성 상, 온도 센서(132)가 사용자의 귓속 피부에 직접적으로 접촉하지 않더라도, 사용자의 귓속 체온을 정확하고 안정적으로 측정할 수 있게 된다.

이때, 온도 센서(132)의 크기 및 형상은 FPCB(131)에 실장 가능하면서 고정 수단(112) 내부에 수용 가능한 크기, 형상이라면 제한되지 않는다.

또한, 본 발명은 일 실시예에서 앞서 살펴본 스피커 모듈(120)과 온도 센서 모듈(130)에 전원을 공급하는 초소형의 배터리(미도시)를 포함할 수 있다. 이때 배터리는 스피커 모듈(120) 및 온도 센서 모듈(130)과 전기적으로 연결됨은 물론, 2차 전지가 적용됨에 따라 별도의 충전 케이블과의 전기적 연결을 통해 충전 및 재사용이 가능하도록 마련된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰
110: 하우징
111: 매쉬 플레이트
112: 고정 수단
113: 이물질 유입 방지 수단
114: 음향 반사판
120: 스피커 모듈
130: 온도 센서 모듈
131: FPCB
132: 온도 센서
140: 진동 흡수체

Claims

하우징;
상기 하우징에 마련되는 스피커 모듈;
상기 하우징 내에서 상기 스피커 모듈과 이격되도록 마련되는 온도 센서 모듈; 및
상기 스피커 모듈로부터 발생되는 진동을 저감하기 위한 진동 흡수체;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제1항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 하우징의 개방된 양측 중 일측을 막으며 중심부에 온도 센싱용 홀이 타공되는 형상의 매쉬 플레이트; 및
상기 매쉬 플레이트에 마련되며, 상기 온도 센서 모듈을 고정하기 위한 고정 수단;을 포함하며,
상기 온도 센서 모듈은 상기 하우징 내에서 상기 고정 수단에 의해 상기 매쉬 플레이트 상에 안착 고정되되 상기 스피커 모듈과 이격 거리를 유지하는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제2항에 있어서,
상기 매쉬 플레이트와 상기 고정 수단 사이에는,
상기 온도 센싱용 홀을 통해 상기 온도 센서 모듈로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지 수단;이 마련되는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제3항에 있어서,
상기 이물질 유입 방지 수단은,
보호 필름 재질인 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제2항에 있어서,
상기 진동 흡수체는,
상기 고정 수단과 상기 온도 센서 모듈 사이의 빈 공간에 마련되는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제2항에 있어서,
상기 고정 수단의 일측에는,
상기 스피커 모듈로부터 전달되는 음향 왜곡을 제거하는 음향 반사판(Acoustic Reflector);이 마련되는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제1항에 있어서,
상기 온도 센서 모듈은,
연성 PCB(FPCB); 및
상기 FPCB에 실장되는 온도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제7항에 있어서,
상기 온도 센서는,
적외선(IR) 온도 센서;인 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제1항에 있어서,
상기 스피커 모듈은,
블루투스 스피커 모듈인 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.
제1항에 있어서,
상기 스피커 모듈과 상기 온도 센서 모듈에 전원을 공급하는 배터리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비접촉 온도측정이 가능한 블루투스 이어폰.