KR20240059504A - Electronic device and method for estimating core body temperature using thereof - Google Patents

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KR20240059504A
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이호택
김우철
권복순
김상규
박기민
김성호
김지용
우승제
이소영
이홍순
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Abstract

일 실시예에 따른 심부 체온 추정을 위한 전자 장치는 피검체가 본체에 접촉할 때 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서, 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체, 제1 발열체로부터 소정 거리 이격되어 배치되어 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서, 및 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정하고, 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.An electronic device for estimating core body temperature according to an embodiment includes a first temperature sensor that measures the first temperature of the skin surface when a subject contacts the main body, a first heating element disposed at a predetermined distance from the first temperature sensor, A second temperature sensor is disposed at a predetermined distance from the first heating element and measures the second temperature inside the main body, and estimates the heat flux based on the first temperature and the second temperature, and estimates the perfusion rate by driving the first heating element. and may include a processor that estimates the user's core body temperature based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion amount.

Description

전자 장치 및 그 전자 장치를 이용한 심부 체온 추정 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR ESTIMATING CORE BODY TEMPERATURE USING THEREOF}Electronic device and method of estimating core body temperature using the electronic device {ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR ESTIMATING CORE BODY TEMPERATURE USING THEREOF}

사용자의 심부 체온을 추정하는 장치 및 방법과 관련된다.Related to a device and method for estimating a user's core body temperature.

일반적으로 체온은 4대 활력징후(vital sign) 중의 하나로서 매우 중요한 임상적 의의를 지닌다. 체온 센서는 환자의 감염 여부, 약물의 열적 부작용 여부, 여성의 배란 시기 체크 등 다양한 애플리케이션에 적용이 가능하다.In general, body temperature is one of the four vital signs and has very important clinical significance. Body temperature sensors can be applied to a variety of applications, such as checking a patient's infection, thermal side effects of drugs, and checking a woman's ovulation period.

체온 센서는 접촉식과 비접촉식으로 구분할 수 있다. 접촉식 센서에는 RTD(Resistance Temperature Detector), 서미스터(thermistor) 등 전기적 저항 변화를 검출하는 센서, 기전력을 검출하는 서모커플(thermocouple) 등이 있다. 또한, 비접촉식 센서에는 서모파일(thermopile), 마이크로 볼로미터 등이 있는데 이들은 체표면에서 복사하는 적외선을 검출하여 체온을 측정한다.Body temperature sensors can be divided into contact and non-contact types. Contact sensors include sensors that detect changes in electrical resistance, such as RTD (Resistance Temperature Detector) and thermistors, and thermocouples that detect electromotive force. Additionally, non-contact sensors include thermopiles and microbolometers, which measure body temperature by detecting infrared rays radiating from the body surface.

심부 체온은 신체의 주요 내장의 온도로 기온 등 환경적인 요인에 의해 변동성이 큰 피부 온도와는 달리 항상성이 유지되는 온도이다. 웨어러블 장치를 이용하여 심부 체온을 측정하기 위해서는 다수의 측정 센서에 의한 측정값들이 필요하지만 컴팩트하게 형성되어야 하는 웨어러블 장치의 구조상 다수의 측정 센서를 포함하기에는 제약이 따른다.Core body temperature is the temperature of the body's major internal organs, and is a temperature at which homeostasis is maintained, unlike skin temperature, which is highly variable due to environmental factors such as temperature. In order to measure core body temperature using a wearable device, measurement values from multiple measurement sensors are required, but there are limitations in including multiple measurement sensors due to the structure of the wearable device, which must be compact.

복수의 온도 센서와 발열체를 이용하여 사용자의 심부 체온을 추정하는 전자 장치 및 그 방법이 제시된다.An electronic device and method for estimating a user's core body temperature using a plurality of temperature sensors and a heating element are presented.

일 양상에 따른 전자 장치는 피검체가 본체에 접촉할 때 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서, 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체, 제1 발열체로부터 소정 거리 이격되어 배치되어 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서, 및 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정하고, 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.An electronic device according to an aspect includes a first temperature sensor that measures the first temperature of the skin surface when a subject contacts the main body, a first heating element disposed at a predetermined distance from the first temperature sensor, and a predetermined distance from the first heating element. a second temperature sensor disposed spaced apart and measuring the second temperature inside the main body, estimating the heat flux based on the first temperature and the second temperature, driving the first heating element to estimate the flow rate, the first temperature, It may include a processor that estimates the user's core body temperature based on the estimated heat flux and estimated perfusion amount.

프로세서는 제1 온도와 제2 온도의 차를 기초로 열유속을 추정할 수 있다.The processor may estimate the heat flux based on the difference between the first temperature and the second temperature.

이때, 제1 발열체와 제2 온도 센서 사이에 열전도 소재를 더 포함하고, 프로세서는 제1 온도와 제2 온도의 차와 열전도 소재의 두께 및 열전도도를 기초로 열유속을 추정할 수도 있다.At this time, a heat-conducting material may be further included between the first heating element and the second temperature sensor, and the processor may estimate the heat flux based on the difference between the first temperature and the second temperature and the thickness and thermal conductivity of the heat-conducting material.

프로세서는 제1 발열체를 구동하여 제1 발열체의 온도와 제1 온도의 위상차를 기초로 관류량을 추정할 수 있다.The processor may drive the first heating element to estimate the perfusion amount based on the phase difference between the temperature of the first heating element and the first temperature.

프로세서는 제1 발열체의 온도 위상이 사인 주기를 갖도록 제1 발열체의 온/오프를 제어할 수 있다.The processor may control the on/off of the first heating element so that the temperature phase of the first heating element has a sine cycle.

프로세서는 본체가 피부 표면에 접촉할 때 발생하는 열 접촉 저항을 추정하고 추정 결과를 기초로 상기 추정된 관류량을 보정할 수 있다.The processor may estimate the thermal contact resistance that occurs when the body contacts the skin surface and correct the estimated perfusion amount based on the estimation result.

전자 장치는 피검체의 PPG(photoplethysmography) 신호를 측정하는 PPG 센서를 더 포함하고, 프로세서는 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.The electronic device further includes a PPG sensor that measures a PPG (photoplethysmography) signal of the subject, and the processor estimates the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, determines the first temperature, and the estimated heat flux. , the user's core body temperature can be estimated based on the estimated perfusion amount, and the estimated heat generation amount.

전자 장치는 제1 발열체와 제2 온도 센서 사이에 제2 발열체를 더 포함하고, 프로세서는 제2 발열체를 구동하여 제1 온도 및 제2 온도가 동일해지는 시점의 제2 발열체의 전력을 열유속으로 추정할 수 있다.The electronic device further includes a second heating element between the first heating element and the second temperature sensor, and the processor drives the second heating element to estimate the power of the second heating element at the point when the first temperature and the second temperature become the same as the heat flux. can do.

이때, 제1 발열체 및 제2 발열체는 다층 구조로 형성될 수 있다.At this time, the first heating element and the second heating element may be formed in a multi-layer structure.

프로세서는 제1 발열체 및 제2 발열체를 독립적으로 구동할 수 있다.The processor may independently drive the first heating element and the second heating element.

제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 중에서 적어도 하나는 접촉식 온도 센서일 수 있으며, 예컨대 서미스터(thermistor)일 수 있다.At least one of the first temperature sensor and the second temperature sensor may be a contact temperature sensor, for example, a thermistor.

제1 온도 센서는 본체 일단부의 중심에 위치하고, 제2 온도 센서는 본체 타단부의 중심에 위치할 수 있다.The first temperature sensor may be located at the center of one end of the main body, and the second temperature sensor may be located at the center of the other end of the main body.

전자 장치는 추정된 사용자의 심부 체온을 시각적, 또는 비시각적인 방법으로 사용자에게 제공하는 출력부를 더 포함할 수 있다.The electronic device may further include an output unit that provides the user's estimated core body temperature to the user in a visual or non-visual manner.

일 실시예에 따르면, 전자 장치가 심부 체온을 추정하는 방법은 피검체가 본체에 접촉할 때 제1 온도 센서에 의해 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 단계, 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체에 비해 더 먼거리에 배치된 제2 온도 센서에 의해 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 단계, 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정하는 단계, 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정하는 단계, 및 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a method of estimating core body temperature by an electronic device includes measuring the first temperature of the skin surface using a first temperature sensor when a subject contacts the main body, and measuring the first temperature of the skin surface at a predetermined distance from the first temperature sensor. Measuring a second temperature inside the main body by a second temperature sensor disposed at a greater distance than the disposed first heating element, estimating a heat flux based on the first temperature and the second temperature, driving the first heating element It may include estimating the perfusion amount and estimating the user's core body temperature based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion amount.

열유속을 추정하는 단계는 제1 온도와 제2 온도의 차를 기초로 열유속을 추정할 수 있다. In the step of estimating the heat flux, the heat flux may be estimated based on the difference between the first temperature and the second temperature.

또한, 열유속을 추정하는 단계는 제1 온도와 제2 온도의 차와 열전도 소재의 두께 및 열전도도를 기초로 열유속을 추정할 수 있다.Additionally, in the step of estimating the heat flux, the heat flux may be estimated based on the difference between the first temperature and the second temperature and the thickness and thermal conductivity of the heat-conducting material.

관류량을 추정하는 단계는 제1 발열체의 온도와 제1 온도의 위상차를 기초로 관류량을 추정할 수 있다.In the step of estimating the volumetric flow rate, the volumetric flow rate may be estimated based on the phase difference between the temperature of the first heating element and the first temperature.

관류량을 추정하는 단계는 본체가 피부 표면에 접촉할 때 발생하는 열 접촉 저항을 추정하고 추정 결과를 기초로 상기 추정된 관류량을 보정할 수 있다.In the step of estimating the perfusion amount, the thermal contact resistance that occurs when the body contacts the skin surface can be estimated and the estimated perfusion amount can be corrected based on the estimation result.

사용자의 심부 체온을 추정하는 단계는 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.In the step of estimating the user's core body temperature, the amount of heat generated by metabolism is estimated based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, and the amount of heat generated by metabolism is estimated based on the first temperature, the estimated heat flux, the estimated perfusion amount, and the estimated heat generation amount. The user's core body temperature can be estimated.

심부 체온 추정 방법은 출력부를 통해 추정된 사용자의 심부 체온을 시각적, 또는 비시각적인 방법으로 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for estimating core body temperature may further include providing the user's estimated core body temperature to the user in a visual or non-visual manner through an output unit.

일 실시예에 따른 스마트 워치는 본체, 본체의 양단에 연결된 스트랩, 피검체가 본체에 접촉할 때 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서, 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체, 제1 발열체로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제2 발열체, 제2 발열체로부터 소정 거리 이격되어 배치되어 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서, 및 스트랩이 손목을 감싸고 본체가 손목에 착용된 상태에서, 제2 발열체를 구동하여 열유속을 추정하고, 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.A smart watch according to an embodiment includes a main body, a strap connected to both ends of the main body, a first temperature sensor that measures a first temperature when a subject contacts the main body, and a first heating element disposed at a predetermined distance from the first temperature sensor. , a second heating element disposed at a predetermined distance from the first heating element, a second temperature sensor disposed at a predetermined distance from the second heating element to measure the second temperature inside the main body, and a strap wraps around the wrist and the main body is worn on the wrist. In this state, a processor that drives the second heating element to estimate the heat flux, drives the first heating element to estimate the perfusion amount, and estimates the user's core body temperature based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion amount. may include.

스마트 워치는 피검체의 PPG(photoplethysmography) 신호를 측정하는 PPG 센서를 더 포함하고, 프로세서는 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.The smart watch further includes a PPG sensor that measures a PPG (photoplethysmography) signal of the subject, and the processor estimates the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, the first temperature, and the estimated heat flux. , the user's core body temperature can be estimated based on the estimated perfusion amount, and the estimated heat generation amount.

온도 센서와 발열체를 이용하여 추정된 값들에 인체 열 모델을 적용하여 사용자의 심부 체온을 추정하는 전자 장치 및 그 방법에 관한 것으로 웨어러블 기기 내에서 심부 체온을 정확히 추정할 수 있다.This relates to an electronic device and method for estimating a user's core body temperature by applying a human body thermal model to the values estimated using a temperature sensor and a heating element. Core body temperature can be accurately estimated within a wearable device.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 전자 장치의 구조의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 발열체의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 5는 전자 장치의 구조의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6는 발열체의 주파수와 열 침투 깊이와의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 전자 장치의 디스플레이에 심부 체온 관련 내용이 표시된 것을 보여주는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 심부 체온 추정 방법의 흐름도이다.
도 10 내지 도 13은 심부 체온 추정을 위한 전자 장치의 구조들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
1 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment.
Figure 2 is a diagram showing an embodiment of the structure of an electronic device.
Figure 3 is a diagram showing the structure of a heating element.
Figure 4 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.
Figure 5 is a diagram showing another embodiment of the structure of an electronic device.
Figure 6 is a graph showing the relationship between the frequency of the heating element and the heat penetration depth.
Figure 7 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing content related to core body temperature displayed on the display of an electronic device according to an embodiment.
Figure 9 is a flowchart of a method for estimating core body temperature according to an embodiment.
10 to 13 are diagrams illustrating structures of electronic devices for estimating core body temperature.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings. The advantages and features of the described technology and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary. Additionally, terms such as “unit” and “module” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software.

이하에서 설명하는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 예컨대 웨어러블 장치, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(headmounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 예컨대 각종 휴대용 의료 측정기기(항산화 측정기, 혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등) 등의 각종 의료기기를 포함할 수 있다. 다만, 전술한 장치들에 한정되는 것은 아니다.Electronic devices according to various embodiments described below include, for example, wearable devices, smartphones, tablet PCs, mobile phones, video phones, e-book readers, desktop PCs, laptop PCs, netbook computers, workstations, servers, PDAs, PMPs ( It may include at least one of a portable multimedia player, MP3 player, medical device, and camera. Wearable devices may be accessory (e.g., watches, rings, bracelets, anklets, necklaces, glasses, contact lenses, or headmounted-devices (HMDs)), integrated into fabric or clothing (e.g., electronic garments), or attached to the body. However, it may include at least one of a type (e.g., skin pad or tattoo), or a bioimplantable circuit, but is not limited thereto and may include, for example, various portable medical measuring devices (antioxidant meter, blood sugar meter, heart rate meter, blood pressure meter, or It may include various medical devices such as temperature measuring devices (temperature measuring devices, etc.), magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT), imaging devices, or ultrasound machines, etc.). However, it is not limited to the above-described devices.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다. 도 2는 전자 장치의 구조의 일 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment. Figure 2 is a diagram showing an embodiment of the structure of an electronic device.

도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 본체(110) 내에 센서(120), 발열체(123) 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 센서(120)는 복수의 온도 센서를 포함하며, 프로세서(130)는 센서(120) 및 발열체(123)를 통해 획득된 데이터를 이용하여 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the electronic device 100 may include a sensor 120, a heating element 123, and a processor 130 within the main body 110. The sensor 120 includes a plurality of temperature sensors, and the processor 130 can estimate the user's core body temperature using data obtained through the sensor 120 and the heating element 123.

센서(120)는 피검체가 본체에 접촉할 때 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서(121) 및 발열체(123)로부터 소정 거리(예: 5 mm 이내) 이격 배치되어 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서(122)를 포함할 수 있다. 이때, 피검체는 심부 체온을 용이하게 측정할 수 있는 인체 부위일 수 있다. 예를 들어, 요골 동맥과 인접한 손목 표면의 영역으로 모세혈이나 정맥혈이 지나가는 손목 상부, 발가락 등 인체의 말초 부위일 수 있으며, 또한 귀, 이마, 상완, 흉부 등을 포함할 수 있다.The sensor 120 is disposed at a predetermined distance (for example, within 5 mm) from the first temperature sensor 121 and the heating element 123, which measures the first temperature of the skin surface when the subject contacts the main body, and measures the first temperature of the skin surface inside the main body. It may include a second temperature sensor 122 that measures the second temperature. At this time, the subject may be a part of the human body where core body temperature can be easily measured. For example, the area on the surface of the wrist adjacent to the radial artery may be a peripheral part of the human body such as the upper wrist or toes where capillary or venous blood passes, and may also include the ears, forehead, upper arm, chest, etc.

제1 온도 센서(121) 및 제2 온도 센서(122)는 본체(110) 내의 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도 센서(121)는 본체(110)의 일단부(예: 하부 표면 또는 하부 표면으로부터 상부로의 소정 거리 이내)의 중심에 위치할 수 있으며, 제2 온도 센서(122)는 본체(110)의 타단부(예: 상부 표면 또는 상부 표면으로부터 하부로의 소정 거리 이내)의 중심에 위치할 수 있다. 이때, 제1 온도 센서(121)와 제2 온도 센서(122)는 마주보도록 위치할 수도 있다. 또한, 제1 온도 센서(121) 및/또는 제2 온도 센서(122)는 서미스터(thermistor)를 포함하는 접촉식 온도 센서일 수 있으며, 디지털 온도 센서, 서모파일(thermopile) 등의 온도 센서도 포함할 수 있다. 온도 센서의 종류는 이에 한정되지 않는다.The first temperature sensor 121 and the second temperature sensor 122 may be placed at different locations within the main body 110. For example, the first temperature sensor 121 may be located at the center of one end of the body 110 (e.g., at the bottom surface or within a predetermined distance from the bottom surface to the top), and the second temperature sensor 122 May be located at the center of the other end of the main body 110 (eg, the upper surface or within a predetermined distance from the upper surface to the lower part). At this time, the first temperature sensor 121 and the second temperature sensor 122 may be positioned to face each other. In addition, the first temperature sensor 121 and/or the second temperature sensor 122 may be a contact temperature sensor including a thermistor, and may also include temperature sensors such as a digital temperature sensor and a thermopile. can do. The type of temperature sensor is not limited to this.

발열체(123)는 전자 장치(100) 내에서 열을 발산하는 구조체로 예컨대 히터가 이용될 수 있다. 또한, 전자 장치(100) 내에 포함된 발열 구조물(예: 배터리)이 히터 대신에 이용될 수 있으며, 광열 변환이 가능한 LED가 이용될 수도 있다. 발열체(123)의 종류는 이에 한정되지 않는다. 또한, 발열체(123)는 제1 온도 센서(121)로부터 본체 상부 방향으로 소정 거리(예: 3 mm 이내) 이격되어 배치될 수 있으며, 제1 온도 센서(121) 상부에 접촉되어 배치될 수도 있다. 발열체(123)의 배치는 이에 한정되지 않는다.The heating element 123 is a structure that radiates heat within the electronic device 100 and may be used as a heater, for example. Additionally, a heating structure (eg, a battery) included in the electronic device 100 may be used instead of a heater, and an LED capable of light-to-heat conversion may be used. The type of heating element 123 is not limited to this. In addition, the heating element 123 may be placed at a predetermined distance (e.g., within 3 mm) from the first temperature sensor 121 toward the top of the main body, and may be placed in contact with the top of the first temperature sensor 121. . The arrangement of the heating element 123 is not limited to this.

도 3은 발열체(123)의 구조를 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the structure of the heating element 123.

도 3을 참조하면, 발열체(123)는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 발열체(123)는 균일한 열 발생을 위해 2개의 층으로 교차 배치(310)될 수 있으며 하나로 연결된 구조로 형성될 수 있다. 또한, 발열체(123)는 가로 10 mm 이내 세로 10 mm 이내의 크기로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the heating element 123 may be formed in a multi-layer structure. For example, the heating element 123 may be arranged 310 in two layers to generate uniform heat and may be formed as a single connected structure. Additionally, the heating element 123 may be formed to have a size within 10 mm in width and 10 mm in height.

다시 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 발열체(123)와 제2 온도 센서(122) 사이에 열전도 소재(210)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 온도 센서(121), 발열체(123), 열전도 소재(210), 및 제2 온도 센서(122)는 하부로부터 적층형 구조로 배치될 수 있다. 열전도 소재(210)는 예를 들어, 0.1 ~ 5mm 크기를 가지는 절연체일 수 있으며 열전도도가 0.1 W/mK 미만인 소재(예: 폴리우레탄 폼)일 수 있다. 열전도 소재(210)의 크기나 열전도도는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 열전도도가 매우 낮은 공기를 이용하여 발열체(123)와 제2 온도 센서(122) 사이에 별도의 소재를 이용하지 않고 공기를 채우는 구조도 가능하다.Referring again to FIG. 2 , the electronic device 100 may further include a heat-conducting material 210 between the heating element 123 and the second temperature sensor 122. For example, the first temperature sensor 121, the heating element 123, the heat-conducting material 210, and the second temperature sensor 122 may be arranged in a stacked structure from the bottom. For example, the heat-conducting material 210 may be an insulator with a size of 0.1 to 5 mm and may be a material (eg, polyurethane foam) with a thermal conductivity of less than 0.1 W/mK. The size or thermal conductivity of the heat-conducting material 210 is not limited to this. In addition, it is possible to use air with very low thermal conductivity to fill the space between the heating element 123 and the second temperature sensor 122 without using a separate material.

본체(110)는 예컨대 웨어러블 타입으로 사용자의 신체 일부(예: 손목)에 착용될 수 있으며, 사용자는 스마트 폰 타입과 같이 본체(110)를 휴대할 수도 있다.The main body 110 is, for example, a wearable type and can be worn on a part of the user's body (eg, wrist), and the user can also carry the main body 110 like a smart phone type.

프로세서(130)는 센서(120) 및 발열체(123)와 전기적으로 연결될 수 있고, 사용자의 심부 체온 추정시 센서(120) 및 발열체(123)를 제어할 수 있다. 프로세서(130)는 센서(120)에서 획득한 데이터를 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정하고, 발열체(123)를 구동하여 관류량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.The processor 130 may be electrically connected to the sensor 120 and the heating element 123, and may control the sensor 120 and the heating element 123 when estimating the user's core body temperature. The processor 130 may estimate the user's core body temperature based on data obtained from the sensor 120. For example, the processor 130 estimates the heat flux based on the first temperature and the second temperature, drives the heating element 123 to estimate the perfusion rate, and estimates the perfusion rate based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion rate. The user's core body temperature can be estimated.

먼저, 프로세서(130)는 제1 온도 센서(121)에 의해 측정된 피부 표면의 제1 온도와 제2 온도 센서(122)에 의해 측정된 본체 내부의 제2 온도를 기초로 열유속을 추정할 수 있다. 이때, 프로세서(130)는 제1 온도와 제2 온도의 차와 열전도 소재의 두께 및 열전도도를 기초로 열유속을 추정할 수 있으며 이는 수학식 1에 의해 표현될 수 있다.First, the processor 130 can estimate the heat flux based on the first temperature of the skin surface measured by the first temperature sensor 121 and the second temperature inside the body measured by the second temperature sensor 122. there is. At this time, the processor 130 can estimate the heat flux based on the difference between the first temperature and the second temperature and the thickness and thermal conductivity of the heat-conducting material, which can be expressed by Equation 1.

여기서 q"는 열유속, k는 열전도 소재의 열전도도, l은 열전도 소재의 두께를 의미한다. 이때, 열전도 소재는 공기일 수 있으며, 공기의 열전도도(k)와 발열체(123)와 제2 온도 센서(122) 사이의 거리가 l값으로 이용될 수 있다.Here, q" refers to the heat flux, k refers to the thermal conductivity of the heat-conducting material, and l refers to the thickness of the heat-conducting material. At this time, the heat-conducting material may be air, and the thermal conductivity (k) of the air, the heating element 123, and the second temperature The distance between sensors 122 can be used as the l value.

또한, 프로세서(130)는 제1 온도 및 제2 온도의 차를 직접 이용하여 열유속을 추정할 수도 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 미리 저장된 제1 온도와 제2 온도의 차와 열유속과의 관계에 관한 모델을 이용하여 제1 온도와 제2 온도의 차에 해당하는 열유속을 결정할 수도 있다.Additionally, the processor 130 may estimate the heat flux by directly using the difference between the first temperature and the second temperature. For example, the processor 130 may determine the heat flux corresponding to the difference between the first temperature and the second temperature using a pre-stored model regarding the relationship between the difference between the first temperature and the second temperature and the heat flux.

다른 실시예에서, 전자 장치(100)는 본체에 발열체를 하나 더 포함할 수 있으며, 프로세서는 포함된 발열체를 이용하여 열유속을 추정할 수도 있다.In another embodiment, the electronic device 100 may include one more heating element in the main body, and the processor may estimate the heat flux using the included heating element.

도 4는 다른 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이며, 도 5는 전자 장치의 구조의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment, and FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the structure of an electronic device.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전자 장치(100)는 발열체(123)와 제2 온도 센서(122) 사이 예컨대 제2 온도 센서(122)의 하부 접촉면에 제2 발열체(125)를 더 포함할 수 있으며, 프로세서(130)는 제2 발열체(125)를 구동하여 제1 온도 및 제2 온도가 동일해지는 시점의 제2 발열체(125)의 전력(W/m2)을 열유속으로 추정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)가 제2 발열체(125)를 구동하여 제1 온도와 제2 온도가 같아지면, 심부에서 피부 표면으로의 열유속과 제2 발열체(125)에서 피부 표면으로의 열유속이 제로 열유속에 의한 열평형 상태가 생성되며, 그때의 열유속을 제2 발열체(125)의 전력을 통해 추정할 수 있다. 이때, 열유속을 정확히 추정하기 위해 제1 온도 센서(121), 제2 발열체(125), 및 제2 온도 센서(122)는 직렬로 동일선상에 위치할 수 있다.4 and 5, the electronic device 100 may further include a second heating element 125 between the heating element 123 and the second temperature sensor 122, for example, on the lower contact surface of the second temperature sensor 122. The processor 130 may drive the second heating element 125 to estimate the power (W/m 2 ) of the second heating element 125 at the point when the first temperature and the second temperature become the same as the heat flux. . For example, when the processor 130 drives the second heating element 125 and the first temperature and the second temperature are the same, the heat flux from the core to the skin surface and the heat flux from the second heating element 125 to the skin surface are zero heat flux. A state of thermal balance is created, and the heat flux at that time can be estimated through the power of the second heating element 125. At this time, in order to accurately estimate the heat flux, the first temperature sensor 121, the second heating element 125, and the second temperature sensor 122 may be positioned in series on the same line.

그 다음, 프로세서(130)는 제1 발열체(123)를 구동하여 제1 발열체(123)의 온도와 제1 온도의 위상차를 기초로 관류량을 추정할 수 있으며 이는 수학식 2에 의해 표현될 수 있다. 일반적으로 관류량은 1분당 혈관을 통과하는 혈액량을 의미한다.Next, the processor 130 can drive the first heating element 123 to estimate the perfusion amount based on the phase difference between the temperature of the first heating element 123 and the first temperature, which can be expressed by Equation 2 there is. In general, perfusion refers to the amount of blood passing through blood vessels per minute.

여기서 는 관류량, 는 피하 조직 예컨대 지방층의 밀도, 는 혈액의 밀도, 는 피하 조직의 정합 비열, 는 혈액의 정합 비열, 는 미리 정해진 히터의 주파수, 는 발열체(123)의 온도와 제1 온도의 위상차를 의미한다. , , 는 범용적으로 미리 정해진 값을 이용할 수도 있다.here is the perfusion volume, is the density of subcutaneous tissue such as fat layer, is the density of blood, is the matching specific gravity of the subcutaneous tissue, is the matched specific heat of blood, is the predetermined frequency of the heater, means the phase difference between the temperature of the heating element 123 and the first temperature. , , and A predetermined value may be used for general purposes.

이때, 프로세서(130)는 제1 발열체(123)의 온도 위상이 사인(sine) 주기를 갖도록 제1 발열체(123)의 온/오프를 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)가 제1 발열체(123)를 구동하여 시간에 따른 온도의 위상이 사인파 주기를 가지도록 하면, 피부 표면 온도인 제1 온도 또한 사인파 주기를 가지게 되어 제1 발열체(123)의 위상을 따라오게 되며, 그 결과 제1 발열체(123)의 온도와 제1 온도는 위상차가 발생하게 된다. 이때 발생하는 위상차()를 상기 수학식 2에 대입하여 관류량을 획득할 수 있다.At this time, the processor 130 may control the on/off of the first heating element 123 so that the temperature phase of the first heating element 123 has a sine cycle. For example, when the processor 130 drives the first heating element 123 so that the temperature phase over time has a sine wave cycle, the first temperature, which is the skin surface temperature, also has a sine wave cycle, so that the first heating element 123 The phase follows, and as a result, a phase difference occurs between the temperature of the first heating element 123 and the first temperature. The phase difference that occurs at this time ( ) can be substituted into Equation 2 above to obtain the perfusion rate.

이때, 프로세서(130)는 제1 발열체(123)의 주파수를 사용자의 선택에 따라 조절할 수 있으며, 그 결과 신체 부위(예: 피부층, 지방층, 근육층) 중에서 관류량을 획득할 부위를 선택할 수 있다.At this time, the processor 130 can adjust the frequency of the first heating element 123 according to the user's selection, and as a result, the part from which the perfusion amount is to be obtained can be selected among body parts (e.g., skin layer, fat layer, muscle layer).

도 6는 발열체의 주파수와 열 침투 깊이와의 관계를 도시한 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the relationship between the frequency of the heating element and the heat penetration depth.

도6을 참조하면, 지방층이나 근육층과 같은 상대적으로 깊은 부위의 관류량을 획득하고자 하는 경우에는 발열체의 구동 주파수를 예컨대 0.015 Hz 이하로 낮추어야 하며, 상대적으로 얕은 부위인 피부층의 관류량을 획득하고 싶은 경우에는 발열체의 구동 주파수를 예컨대 0.015 Hz 이상으로 높여야 함을 알 수 있다.Referring to Figure 6, if you want to obtain the perfusion rate of a relatively deep area such as the fat layer or muscle layer, the driving frequency of the heating element must be lowered to, for example, 0.015 Hz or less, and if you want to obtain the perfusion amount of a relatively shallow area, the skin layer. In this case, it can be seen that the driving frequency of the heating element must be increased to, for example, 0.015 Hz or more.

또한, 프로세서(130)는 본체(110)가 피부 표면에 접촉할 때 발생하는 열 접촉 저항을 추정하고 추정 결과를 기초로 관류량을 보정할 수 있다.Additionally, the processor 130 may estimate the thermal contact resistance that occurs when the main body 110 contacts the skin surface and correct the perfusion amount based on the estimation result.

일반적으로 열 접촉 저항은 물리적 접촉이 있는 두 물질 사이에서 접촉면을 통해 열이 흐르는 경우 접촉면에서 다른 지점보다 열저항이 높게 형성되는 현상으로 두 물체 사이의 온도차를 열유속으로 나눈 값으로 측정할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)의 본체(110)가 피부 표면(예: 손목)과 접촉하는 경우 열 접촉 저항이 발생할 수 있으며, 열 접촉 저항은 추정된 관류량의 정확도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 프로세서(130)는 본체(110)와 피부 표면 사이의 열 접촉 저항을 추정하여 추정된 관류량을 보정할 수 있는데 예컨대, 발열체의 주파수를 변화시켜 복수의 주기에 대한 열 접촉 저항의 평균이나 표준 편차를 계산하고 계산된 평균이나 표준 편차를 보정값으로 하여 추정된 관류량을 보정할 수 있다.In general, thermal contact resistance is a phenomenon in which when heat flows through the contact surface between two substances in physical contact, the thermal resistance is formed higher at the contact surface than at other points. It can be measured as the temperature difference between the two objects divided by the heat flux. For example, when the main body 110 of the electronic device 100 is in contact with the skin surface (eg, wrist), thermal contact resistance may occur, and the thermal contact resistance may affect the accuracy of the estimated perfusion volume. Accordingly, the processor 130 can correct the estimated perfusion amount by estimating the thermal contact resistance between the main body 110 and the skin surface. For example, the average or standard thermal contact resistance for a plurality of cycles is changed by changing the frequency of the heating element. The estimated perfusion volume can be corrected by calculating the deviation and using the calculated average or standard deviation as a correction value.

일 실시예에서 프로세서(130)는 제1 발열체(123)와 제2 발열체(125)를 독립적으로 구동할 수 있다. 이는 제1 발열체(123)에 의해 발생하는 열과 제2 발열체(125)에 의해 발생하는 열의 간섭을 최소화 하기 위함이다. 예컨대, 프로세서(130)는 관류량을 추정하고자 하는 경우 제1 발열체(123)만 구동시키고 제2 발열체(125)를 구동하지 않을 수 있으며, 열유속을 추정하고자 하는 경우 제2 발열체(125)만 구동시키고 제1 발열체(123)를 구동하지 않을 수 있다. 프로세서(130)의 발열체의 구동은 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the processor 130 may independently drive the first heating element 123 and the second heating element 125. This is to minimize interference between the heat generated by the first heating element 123 and the heat generated by the second heating element 125. For example, when trying to estimate the perfusion rate, the processor 130 may drive only the first heating element 123 and not the second heating element 125, and when trying to estimate the heat flux, only the second heating element 125 may be driven. and the first heating element 123 may not be driven. Driving the heating element of the processor 130 is not limited to this.

그 다음, 프로세서(130)는 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다. 이때, 전자 장치(100)는 피검체의 맥파 신호를 측정하는 맥파 센서(예: PPG(photoplethysmography) 센서)를 더 포함할 수 있다. 예컨대 프로세서(130)는 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 더 추정하여, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.Next, the processor 130 may estimate the user's core body temperature based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion rate. At this time, the electronic device 100 may further include a pulse wave sensor (eg, photoplethysmography (PPG) sensor) that measures the pulse wave signal of the subject. For example, the processor 130 further estimates the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, and the user's heat generation amount is based on the first temperature, the estimated heat flux, the estimated perfusion amount, and the estimated heat generation amount. Core body temperature can be estimated.

먼저, 프로세서(130)는 사용자의 심박수, 나이, 키, 및 몸무게 등에 기초하여 사용자의 인체 내 대사에 의한 열 발생량을 추정할 수 있다.First, the processor 130 may estimate the amount of heat generated by metabolism in the user's body based on the user's heart rate, age, height, and weight.

예컨대 프로세서(130)는 나이, 키, 몸무게와 함께, 심박수에 더 기초하여 사용자의 대사에 의한 열 발생량을 추정할 수 있다. 이때 심박수는 사용자에 의해 입력 받거나, 외부기기로부터 수신되거나 또는 PPG 센서(124)가 측정한 PPG 신호에서 심박수를 추출함으로써 추정될 수 있다.For example, the processor 130 may estimate the amount of heat generated by the user's metabolism based on age, height, weight, and heart rate. At this time, the heart rate can be estimated by extracting the heart rate from the PPG signal input by the user, received from an external device, or measured by the PPG sensor 124.

프로세서(130)는 등가 대사율(Equivalent metabolic rate), MWC(Maximum Work Capacity), 휴식 상태에서의 대사율, 심박수(HR)의 평균값, 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게 등을 변수로 하는 이미 알려진 관계식을 통해 사용자의 대사에 의한 열 발생량을 추정할 수 있다.The processor 130 uses a known relational formula using the equivalent metabolic rate, MWC (Maximum Work Capacity), metabolic rate in a resting state, the average value of heart rate (HR), and the user's gender, age, height, weight, etc. as variables. Through this, the amount of heat generated by the user's metabolism can be estimated.

다른 예로, 프로세서(130)는 나이, 키, 및 몸무게에 기초하여 사용자의 기초 대사량을 추정하는 이미 알려진 관계식을 통해 사용자의 기초 대사량을 추정할 수도 있다. 이때 프로세서(130)는 추정된 기초 대사량에 사용자의 활동량, 예컨대 운동 횟수, 이동 거리 등에 따른 일정 상수를 곱한 값에 기초하여 사용자의 대사에 의한 열 발생량을 추정할 수도 있다.As another example, the processor 130 may estimate the user's basal metabolic rate through a known relational equation that estimates the user's basal metabolic rate based on age, height, and weight. At this time, the processor 130 may estimate the amount of heat generated by the user's metabolism based on the estimated basal metabolic rate multiplied by a constant constant according to the user's activity level, such as the number of exercises, distance traveled, etc.

다만 프로세서(130)는 사용자의 대사에 의한 열 발생량을 추정하지 않고, 외부기기와 통신하는 통신부 등을 통해 외부기기로부터 추정된 사용자의 대사에 의한 열 발생량을 수신하거나, 또는 사용자에 의해 미리 입력 받을 수도 있다.However, the processor 130 does not estimate the amount of heat generated by the user's metabolism, but receives the amount of heat generated by the user's metabolism estimated from an external device through a communication unit that communicates with the external device, or receives the amount of heat generated by the user's metabolism in advance. It may be possible.

그 다음, 프로세서(130)는 제1 온도(T1), 추정된 열유속(), 추정된 관류량(), 및 추정된 열 발생량을 인체 열 모델에 적용하여 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있으며 이는 수학식 3 및 수학식 4에 의해 표현될 수 있다.Next, the processor 130 calculates the first temperature (T 1 ), the estimated heat flux ( ), estimated perfusion volume ( ), and the estimated amount of heat generation can be applied to the human body heat model to estimate the user's core body temperature, which can be expressed by Equation 3 and Equation 4.

여기서 Tcore는 심부 체온, k는 예컨대 사용자 손목 조직의 열 전도도를 의미하며 범용적으로 미리 정해진 값일 수 있거나 각 사용자 특성에 따라 다르게 정의될 수 있다. 이때, 사용자 손목 조직은 사용자 손목의 근육, 지방, 뼈, 피부 등을 포함할 수 있다. 는 열 발생량, R은 사용자로부터 입력받을 수 있는 사용자의 손목 반지름, I0, I1은 열 전달 미분 방정식의 해를 구성하는 베셀 함수에 해당한다.Here, T core refers to the core body temperature, and k refers to the thermal conductivity of the user's wrist tissue, for example, and may be a universally predetermined value or may be defined differently depending on the characteristics of each user. At this time, the user's wrist tissue may include muscles, fat, bones, skin, etc. of the user's wrist. is the amount of heat generation, R is the user's wrist radius that can be input from the user, and I 0 and I 1 correspond to the Bessel function that constitutes the solution to the heat transfer differential equation.

일반적으로 심부 체온을 측정하기 위해서는 여러가지 측정값들이 필요하지만 웨어러블 디바이스의 구조상 필요한 측정값들에 대응하는 모든 센서들을 본체에 삽입하기에는 한계가 있다. 상기 실시예에 따르면 센서의 수를 줄여 장치를 소형화 할 수 있는 장점이 있으며 또한 인체 열 모델을 이용하여 심부 체온을 추정하여 추정의 정확성을 높일 수 있다.In general, various measurement values are required to measure core body temperature, but due to the structure of a wearable device, there is a limit to inserting all sensors corresponding to the necessary measurement values into the body. According to the above embodiment, there is an advantage in that the device can be miniaturized by reducing the number of sensors, and the accuracy of estimation can be increased by estimating core body temperature using a human body thermal model.

도 7은 다른 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.7 is a block diagram of an electronic device according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 전자 장치(700)는 본체(110) 내에 제1 온도 센서(121), 제2 온도 센서(122), PPG 센서(124)를 포함하는 센서(120), 제1 발열체(123), 제2 발열체(125), 프로세서(130), 저장부(740), 출력부(750) 및 통신부(760)를 포함할 수 있다. 이때, 센서(120), 제1 발열체(123), 제2 발열체(125), 및 프로세서(130)의 구성은 도 1 및 도 4의 실시예의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 7, the electronic device 700 includes a sensor 120 including a first temperature sensor 121, a second temperature sensor 122, and a PPG sensor 124 within the main body 110, and a first heating element ( 123), a second heating element 125, a processor 130, a storage unit 740, an output unit 750, and a communication unit 760. At this time, the configurations of the sensor 120, the first heating element 123, the second heating element 125, and the processor 130 are the same as those in the embodiments of FIGS. 1 and 4, so detailed descriptions are omitted.

저장부(740)는 심부 체온 추정과 관련된 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어 센서(120)를 통한 온도 데이터, 열전도 소재의 두께 및 열전도도, 발열체의 선택된 주파수, 프로세서(130)의 처리 결과, 예컨대 열유속, 관류량, 열 발생량 등을 저장할 수 있다.The storage unit 740 may store information related to core body temperature estimation. For example, temperature data through the sensor 120, the thickness and thermal conductivity of the heat-conducting material, the selected frequency of the heating element, and the processing results of the processor 130, such as heat flux, volumetric flow rate, and heat generation amount, can be stored.

저장부(740)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등의 저장매체를 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다.The storage unit 740 is a flash memory type, hard disk type, multimedia card micro type, or card type memory (for example, SD or XD memory, etc.). , Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), magnetic memory, It includes, but is not limited to, storage media such as magnetic disks and optical disks.

출력부(750)는 프로세서(130)의 처리 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 추정된 사용자의 심부 체온을 시각적 또는 비시각적인 방법으로 사용자에게 제공할 수 있다.The output unit 750 may provide the processing results of the processor 130 to the user. For example, the processor 130 may provide the user's estimated core body temperature to the user in a visual or non-visual manner.

또한, 출력부(750)는 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(750)는 디스플레이에 프로세서(130)에 의해 추정된 심부 체온 추정 값을 표시할 수 있다. 이때, 심부 체온 추정값이 정상 범위를 벗어나면 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 색깔이나 선의 굵기 등을 조절하거나 정상 범위를 함께 표시함으로써 사용자에게 경고 등의 정보를 제공할 수 있다.Additionally, the output unit 750 may include a display. For example, the output unit 750 may display the estimated core body temperature value estimated by the processor 130 on the display. At this time, if the estimated core body temperature value is outside the normal range, the color or thickness of the line can be adjusted so that the user can easily recognize it, or the normal range can be displayed together to provide information such as a warning to the user.

또한, 출력부(750)는 디스플레이에 의한 시각적 표시와 함께 또는 단독으로 스피커 등의 음성 출력 모듈, 햅틱 모듈 등을 이용하여 음성, 진동, 촉감 등의 비시각적인 방식으로 사용자에게 심부 체온 추정값을 제공할 수 있다.In addition, the output unit 750 provides an estimate of core body temperature to the user in a non-visual manner such as voice, vibration, or touch using a voice output module such as a speaker or a haptic module, either alone or together with a visual indication on the display. can do.

디스플레이는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry) 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 포함할 수 있다. 오디오 모듈은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈은 전자 장치와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다. 햅틱 모듈은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.The display may include a touch circuitry configured to detect a touch and/or a sensor circuit configured to measure the intensity of force generated by the touch (such as a pressure sensor). The audio module can convert sound into electrical signals or, conversely, convert electrical signals into sound. The audio module can output sound through speakers and/or headphones of another electronic device directly or wirelessly connected to the electronic device. The haptic module can convert electrical signals into mechanical stimulation (vibration, movement, etc.) or electrical stimulation that the user can perceive through tactile or kinesthetic senses. Haptic modules may include motors, piezoelectric elements, and/or electrical stimulation devices.

도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 전자 장치(700)의 디스플레이에 심부 체온 관련 내용이 표시된 것을 보여주는 도면이다.FIGS. 8A and 8B are diagrams showing content related to core body temperature displayed on the display of the electronic device 700 according to one embodiment.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 디스플레이(840a)는 웨어러블 기기의 전면에 배치되어 추정된 심부 체온 값을 표시 할 수 있으며, 디스플레이(840b)는 스마트 기기의 전면에 배치되어 추정된 심부 체온 값, 심부 체온 값의 하루간 변동 추이, 심부 체온 추정과 관련한 수면 퀄리티 등을 표시 할 수 있다. 이때 스마트 기기는 외부의 추가 전자 장치, 예컨대 손목 시계형 웨어러블 기기, 이어 타입의 웨어러블 기기와 연동하여, 외부의 추가 전자 장치의 센서부를 통해 측정된 데이터를 기초로 심부 체온을 추정하고, 추정된 심부 체온 값을 디스플레이(840b)에 표시할 수 있다. 다만, 디스플레이(840a, 840b)에의 심부 체온 추정 값의 출력은 이에 제한되지 않고 자유로이 변형될 수 있다.Referring to FIGS. 8A and 8B, the display 840a is placed on the front of the wearable device and can display the estimated core body temperature value, and the display 840b is placed on the front of the smart device and can display the estimated core body temperature value, It can display daily fluctuations in core body temperature values, sleep quality related to core body temperature estimation, etc. At this time, the smart device links with an external additional electronic device, such as a wristwatch-type wearable device or an ear-type wearable device, estimates core body temperature based on data measured through the sensor unit of the external additional electronic device, and estimates the core body temperature. The body temperature value can be displayed on the display 840b. However, the output of the core body temperature estimate value to the displays 840a and 840b is not limited to this and may be freely modified.

다시 도 7을 참조하면, 통신부(760)는 외부 기기와 통신하여 심부 체온 추정과 관련된 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 외부 기기는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 노트북 PC 등의 정보 처리 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(760)는 심부 체온 추정 결과를 스마트폰 등의 외부 기기에 전송할 수 있으며 사용자는 스마트폰을 통해 시간에 따른 추정된 심부 체온을 모니터링할 수 있다.Referring again to FIG. 7, the communication unit 760 can communicate with an external device to transmit and receive various data related to core body temperature estimation. External devices may include information processing devices such as smartphones, tablet PCs, desktop PCs, and laptop PCs. For example, the communication unit 760 can transmit the core body temperature estimation result to an external device such as a smartphone, and the user can monitor the estimated core body temperature over time through the smartphone.

통신부(760)는 블루투스(Bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신, 5G 통신 및 6G 통신 등을 포함하는 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 기기와 통신할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The communication unit 760 includes Bluetooth communication, BLE (Bluetooth Low Energy) communication, Near Field Communication (NFC), WLAN communication, Zigbee communication, Infrared Data Association (IrDA) communication, and WFD. Various wired and wireless communication technologies including (Wi-Fi Direct) communication, UWB (ultra-wideband) communication, Ant+ communication, WIFI communication, RFID (Radio Frequency Identification) communication, 3G communication, 4G communication, 5G communication, and 6G communication. You can use it to communicate with external devices. However, it is not limited to this.

도 9는 일 실시예에 따른 심부 체온 추정 방법의 흐름도이다.Figure 9 is a flowchart of a method for estimating core body temperature according to an embodiment.

도 9는 도 1 및 도 4의 실시예에 따른 전자 장치(100)에 의해 수행되는 심부 체온 추정 방법의 일 실시예이다. 앞에서 상술하였으므로 중복 설명을 피하기 위해 간단히 설명한다.FIG. 9 illustrates an example of a method for estimating core body temperature performed by the electronic device 100 according to the embodiment of FIGS. 1 and 4 . Since it has been described in detail previously, it will be briefly explained to avoid redundant explanation.

도 9를 참조하면, 먼저 전자 장치는 피검체가 본체에 접촉할 때 제1 온도 센서에 의해 피부 표면의 제1 온도를 측정할 수 있으며(910), 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체에 비해 더 먼거리에 배치된 제2 온도 센서에 의해 본체 내부의 제2 온도를 측정할 수 있다(920).Referring to FIG. 9, first, the electronic device can measure the first temperature of the skin surface by the first temperature sensor when the subject contacts the main body (910), and the electronic device is disposed at a predetermined distance from the first temperature sensor. The second temperature inside the main body can be measured by a second temperature sensor disposed at a greater distance than the first heating element (920).

그 다음, 전자 장치는 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정할 수 있다(930). 이때, 열유속을 추정하는 단계는 제1 온도와 제2 온도의 차와 열전도 소재의 두께 및 열전도도를 기초로 열유속을 추정할 수 있다. 또한, 전자 장치는 제1 온도 및 제2 온도의 차를 직접 이용하여 열유속을 추정할 수도 있으며, 전자 장치 내에 발열체를 하나 더 포함하여 포함된 발열체를 이용하여 열유속을 추정할 수도 있다.Next, the electronic device may estimate the heat flux based on the first temperature and the second temperature (930). At this time, in the step of estimating the heat flux, the heat flux may be estimated based on the difference between the first temperature and the second temperature and the thickness and thermal conductivity of the heat-conducting material. In addition, the electronic device may estimate the heat flux by directly using the difference between the first temperature and the second temperature, and may also estimate the heat flux by using a heating element included in the electronic device by including an additional heating element.

그 다음, 전자 장치는 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정할 수 있다(940). 이때, 전자 장치는 제1 발열체의 온도와 제1 온도의 위상차를 기초로 관류량을 추정할 수 있으며, 본체가 피부 표면에 접촉할 때 발생하는 열 접촉 저항을 추정하고 추정 결과를 기초로 추정된 관류량을 보정할 수 있다.Next, the electronic device can estimate the perfusion amount by driving the first heating element (940). At this time, the electronic device can estimate the perfusion amount based on the phase difference between the temperature of the first heating element and the first temperature, estimate the thermal contact resistance that occurs when the main body contacts the skin surface, and estimate the amount of perfusion based on the estimation result. Perfusion volume can be corrected.

그 다음, 전자 장치는 맥파 센서(예: PPG 센서)에 의해 획득된 예컨대 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정할 수 있으며(950), 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다(960). 이때, 전자 장치는 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 인체 열 모델에 적용하여 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.Next, the electronic device may estimate the amount of heat generated by metabolism based on, for example, a PPG signal acquired by a pulse wave sensor (e.g., a PPG sensor) (950), the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion rate. , and the user's core body temperature can be estimated based on the estimated amount of heat generation (960). At this time, the electronic device may estimate the user's core body temperature by applying the first temperature, the estimated heat flux, the estimated perfusion amount, and the estimated heat generation amount to the human body thermal model.

그 다음, 전자 장치는 추정된 심부 체온 결과를 사용자에게 시각적 또는 비시각적 방법에 의해 제공할 수 있다(970). 예를 들어, 전자 장치는 디스플레이에 추정된 심부 체온 추정 값을 표시할 수 있다. 이때, 심부 체온 추정값이 정상 범위를 벗어나면 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 색깔이나 선의 굵기 등을 조절하거나 정상 범위를 함께 표시함으로써 사용자에게 경고 등의 정보를 제공할 수 있다.The electronic device may then provide the estimated core body temperature results to the user by a visual or non-visual method (970). For example, the electronic device may display the estimated core body temperature value on the display. At this time, if the estimated core body temperature value is outside the normal range, the color or thickness of the line can be adjusted so that the user can easily recognize it, or the normal range can be displayed together to provide information such as a warning to the user.

도 10 내지 도 13은 심부 체온 추정을 위한 전자 장치의 구조들을 예시적으로 나타낸 도면이다. 전자 장치는 스마트 워치 뿐만 아니라 스마트 폰, 스마트 밴드, 스마트 안경, 스마트 목걸이 및 이어(ear) 타입 웨어러블 기기를 포함하며 이에 한정되는 것은 아니다.10 to 13 are diagrams illustrating structures of electronic devices for estimating core body temperature. Electronic devices include, but are not limited to, smart watches, smart phones, smart bands, smart glasses, smart necklaces, and ear-type wearable devices.

도 10을 참조하면, 전자 장치는 스마트 워치 타입의 웨어러블 장치(1000)로 구현될 수 있으며 본체(MB)와 손목 스트랩(ST)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the electronic device may be implemented as a smart watch-type wearable device 1000 and may include a main body (MB) and a wrist strap (ST).

본체(MB)는 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 본체(MB) 및/또는 스트랩(ST)의 내부에는 각종 구성에 전원을 공급하는 배터리가 내장될 수 있다. 스트랩(ST)은 본체의 양단에 연결되어 본체를 사용자의 손목에 착용시키며 사용자의 손목을 감싸는 형태로 구부려질 수 있도록 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다. 스트랩(ST)은 서로 분리된 제1 스트랩과 제2 스트랩으로 구성될 수 있다. 제1 스트랩과 제2 스트랩의 일단부는 각각 본체(MB)의 양측에 연결되고, 제1 스트랩과 제2 스트랩의 타단부에 형성된 체결수단을 이용하여 서로 체결될 수 있다. 이때, 체결수단은 자석 결합, 벨크로(velcro) 결합, 핀 결합 등의 방식으로 형성될 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 스트랩(ST)은 이에 제한되지 않으며 밴드 형태와 같이 서로 분리되지 않는 일체로 형성될 수도 있다.The main body MB may be formed to have various shapes. A battery that supplies power to various components may be built into the main body (MB) and/or strap (ST). The strap ST is connected to both ends of the main body, allows the main body to be worn on the user's wrist, and may be flexible so that it can be bent into a shape that surrounds the user's wrist. The strap ST may be composed of a first strap and a second strap that are separated from each other. One end of the first strap and the second strap are respectively connected to both sides of the main body MB, and may be fastened to each other using a fastening means formed on the other end of the first strap and the second strap. At this time, the fastening means may be formed by magnetic coupling, Velcro coupling, pin coupling, etc., but is not limited thereto. Additionally, the strap ST is not limited to this and may be formed as an integral piece, such as a band, that are not separated from each other.

본체(MB)는 센서(1010), 프로세서, 발열체, 출력부, 저장부 및 통신부 등을 포함할 수 있다. 다만, 폼 팩터(form factor)의 사이즈 및 형태 등에 따라 표시부, 저장부 및 통신부 중의 일부는 생략될 수 있다.The main body (MB) may include a sensor 1010, a processor, a heating element, an output unit, a storage unit, and a communication unit. However, depending on the size and shape of the form factor, some of the display unit, storage unit, and communication unit may be omitted.

조작부(1060)는 도시된 바와 같이 본체(MB)의 측면에 형성될 수 있다. 조작부(1060)는 사용자의 명령을 수신하여 프로세서로 전달할 수 있다. 또한, 조작부(1060)는 웨어러블 기기(1000)의 전원을 온/오프시키는 전원 버튼을 포함할 수 있다.The manipulation unit 1060 may be formed on the side of the main body MB as shown. The manipulation unit 1060 may receive a user's command and transmit it to the processor. Additionally, the manipulation unit 1060 may include a power button that turns the wearable device 1000 on/off.

센서(1010)는 복수의 서로 다른 위치에 배치된 온도 센서를 포함할 수 있으며 본체 내의 구조물에 부착될 수 있다. 예를 들어, 스마트 워치는 피검체가 본체에 접촉할 때 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서와 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서를 포함할 수 있다. 또한 본체 내에는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서 사이에 복수의 발열체가 배치될 수 있다.The sensor 1010 may include temperature sensors disposed at a plurality of different locations and may be attached to a structure within the main body. For example, a smart watch may include a first temperature sensor that measures the first temperature of the skin surface when the subject contacts the body and a second temperature sensor that measures the second temperature inside the body. Additionally, a plurality of heating elements may be disposed within the main body between the first temperature sensor and the second temperature sensor.

본체(MB)에 탑재된 프로세서는 센서(1010)를 비롯한 다양한 구성들과 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서는 스트랩이 손목을 감싸고 본체가 손목에 착용된 상태에서, 복수의 발열체를 구동하여 열유속 및 관류량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다. 이때, 센서(1010)는 피검체의 PPG 신호를 측정하는 PPG 센서를 더 포함할 수 있으며, 프로세서는 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.The processor mounted on the main body (MB) may be electrically connected to various components, including the sensor 1010. With the strap wrapped around the wrist and the body worn on the wrist, the processor drives a plurality of heating elements to estimate the heat flux and perfusion amount, and calculates the user's core body temperature based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion amount. It can be estimated. At this time, the sensor 1010 may further include a PPG sensor that measures the PPG signal of the subject, and the processor estimates the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, determines the first temperature, The user's core body temperature can be estimated based on the estimated heat flux, estimated perfusion amount, and estimated heat generation amount.

도 11을 참조하면, 전자 장치는 스마트 폰(smart phone)과 같은 모바일 장치(1100)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 11, the electronic device may be implemented as a mobile device 1100 such as a smart phone.

모바일 장치(1100)는 하우징 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 하우징은 모바일 장치(1100)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징의 제1 면에는 디스플레이 패널 및 커버 글래스(cover glass)가 차례로 배치될 수 있고, 디스플레이 패널은 커버 글래스를 통해 외부로 노출될 수 있다. 하우징의 제2 면에는 센서(1110), 발열체, 카메라 모듈, 및/또는 적외선 센서 등이 배치될 수 있다.Mobile device 1100 may include a housing and a display panel. The housing may form the exterior of mobile device 1100. A display panel and a cover glass may be sequentially arranged on the first side of the housing, and the display panel may be exposed to the outside through the cover glass. A sensor 1110, a heating element, a camera module, and/or an infrared sensor may be disposed on the second side of the housing.

일 실시예로, 모바일 장치(1100) 본체의 후면에는 사용자로부터 데이터를 획득할 수 있는 복수의 센서가 배치될 수 있으며, 본체 전면 지문 센서, 측면 전원 버튼, 볼륨 버튼이나 본체 전후면의 별도의 위치에도 센서 등이 배치되어 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다.In one embodiment, a plurality of sensors capable of acquiring data from the user may be placed on the rear of the main body of the mobile device 1100, such as a fingerprint sensor on the front of the main body, a power button on the side, a volume button, or separate locations on the front and back of the main body. Sensors are also placed to estimate the user's core body temperature.

또한, 사용자가 모바일 장치(1100)에 탑재된 어플리케이션 등을 실행하여 심부 체온 측정을 요청하는 경우 센서(1110) 및 발열체를 이용하여 데이터를 획득하고, 모바일 장치(1100) 내의 프로세서를 이용하여 심부 체온을 측정하고, 사용자에게 디스플레이를 통해 측정값과 심부 체온과 관련된 건강 관련 안내 정보를 제공할 수 있다.In addition, when a user requests core body temperature measurement by executing an application mounted on the mobile device 1100, data is acquired using the sensor 1110 and a heating element, and core body temperature is obtained using the processor within the mobile device 1100. It can measure and provide health-related guidance information related to measured values and core body temperature to the user through the display.

도 12를 참조하면, 전자 장치는 이어(ear) 웨어러블 장치(1200)로도 구현될 수 있다.Referring to FIG. 12, the electronic device may also be implemented as an ear wearable device 1200.

이어(ear) 웨어러블 장치(1200)는 본체와 이어 스트랩(ear strap)을 포함할 수 있다. 사용자는 이어 스트랩을 귓바퀴에 걸어 착용할 수 있다. 이어 스트랩은 이어 웨어러블 장치(1200)의 형태에 따라 생략이 가능하다. 본체는 사용자의 외이도(external auditory meatus)에 삽입될 수 있다. 본체에는 센서(1210) 및 발열체가 탑재될 수 있다. 이어 웨어러블 장치(1200)는 심부 체온 측정 결과와 심부 체온 관련 안내 정보를 사용자에게 음향으로 제공하거나, 본체 내부에 마련된 통신 모듈을 통해 외부 기기 예컨대, 모바일, 테블릿, PC 등으로 전송할 수 있다.The ear wearable device 1200 may include a main body and an ear strap. Users can wear the ear straps by hanging them around their ears. The ear strap can be omitted depending on the shape of the ear wearable device 1200. The body can be inserted into the user's external auditory meatus. A sensor 1210 and a heating element may be mounted on the main body. Next, the wearable device 1200 can provide the core body temperature measurement results and core body temperature-related guidance information to the user through sound, or transmit them to an external device such as a mobile phone, tablet, PC, etc. through a communication module provided inside the main body.

도 13을 참조하면, 전자 장치(1300)는 패치형으로도 구현될 수 있다.Referring to FIG. 13, the electronic device 1300 may also be implemented as a patch type.

예컨대, 전자 장치(1300)는 신체 측정 위치(예: 상완)에 스트랩에 의해 고정 배치되어 사용자의 심부 체온을 추정할 수 있다. 이때, 전자 장치(1300)는 추정된 체온을 사용자에게 음향 또는 디스플레이를 통해 제공하거나, 전자 장치(1300) 내부에 마련된 통신 모듈을 통해 외부 기기 예컨대, 모바일, 테블릿, PC, 다른 의료 기기 등으로 전송할 수 있다.For example, the electronic device 1300 may be fixedly placed with a strap at a body measurement location (e.g., upper arm) to estimate the user's core body temperature. At this time, the electronic device 1300 provides the estimated body temperature to the user through sound or a display, or to an external device such as a mobile, tablet, PC, or other medical device through a communication module provided inside the electronic device 1300. Can be transmitted.

한편, 본 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.Meanwhile, these embodiments can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. Computer-readable recording media include all types of recording devices that store data that can be read by a computer system.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices, and can also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission via the Internet). Includes. Additionally, the computer-readable recording medium can be distributed across computer systems connected to a network, so that computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiments can be easily deduced by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.A person skilled in the art to which this disclosure pertains will understand that it can be implemented in other specific forms without changing the disclosed technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

100, 700: 전자 장치
110: 본체 120: 센서
121: 제 1 온도 센서 122: 제2 온도 센서
123: 제1 발열체 124: PPG 센서
125: 제2 발열체 740: 저장부
750: 출력부 760: 통신부
100, 700: Electronic devices
110: main body 120: sensor
121: first temperature sensor 122: second temperature sensor
123: first heating element 124: PPG sensor
125: second heating element 740: storage unit
750: output unit 760: communication unit

Claims (20)

피검체가 본체에 접촉할 때 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서;
상기 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체;
상기 제1 발열체로부터 소정 거리 이격되어 배치되어 상기 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서; 및
상기 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정하고, 상기 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정하고, 상기 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 프로세서를 포함하는 전자 장치.
a first temperature sensor that measures a first temperature of the skin surface when the subject contacts the main body;
a first heating element disposed at a predetermined distance from the first temperature sensor;
a second temperature sensor disposed at a predetermined distance from the first heating element to measure a second temperature inside the main body; and
The heat flux is estimated based on the first temperature and the second temperature, the perfusion rate is estimated by driving the first heating element, and the user's core body temperature is calculated based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion rate. An electronic device that includes a processor.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 온도와 제2 온도의 차를 기초로 상기 열유속을 추정하는 전자 장치.
According to paragraph 1,
The processor is
An electronic device that estimates the heat flux based on the difference between the first temperature and the second temperature.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 발열체를 구동하여 상기 제1 발열체의 온도와 상기 제1 온도의 위상차를 기초로 상기 관류량을 추정하는 전자 장치.
According to paragraph 1,
The processor is
An electronic device that drives the first heating element to estimate the volumetric flow rate based on a phase difference between the temperature of the first heating element and the first temperature.
제3항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 발열체의 온도 위상이 사인 주기를 갖도록 상기 제1 발열체의 온/오프를 제어하는 전자 장치.
According to paragraph 3,
The processor is
An electronic device that controls on/off of the first heating element so that the temperature phase of the first heating element has a sine cycle.
제3항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 본체가 상기 피부 표면에 접촉할 때 발생하는 열 접촉 저항을 추정하고 추정 결과를 기초로 상기 추정된 관류량을 보정하는 전자 장치.
According to paragraph 3,
The processor is
An electronic device that estimates thermal contact resistance that occurs when the main body contacts the skin surface and corrects the estimated perfusion amount based on the estimation result.
제1항에 있어서,
상기 피검체의 PPG(photoplethysmography) 신호를 측정하는 PPG 센서를 더 포함하고,
상기 프로세서는
상기 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 상기 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 상기 사용자의 심부 체온을 추정하는 전자 장치.
According to paragraph 1,
Further comprising a PPG sensor that measures a PPG (photoplethysmography) signal of the subject,
The processor is
Estimating the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, and estimating the core body temperature of the user based on the first temperature, estimated heat flux, estimated perfusion, and estimated heat generation electronic device that does.
제1항에 있어서,
상기 제1 발열체와 상기 제2 온도 센서 사이에 제2 발열체를 더 포함하고,
상기 프로세서는
상기 제2 발열체를 구동하여 상기 제1 온도 및 제2 온도가 동일해지는 시점의 상기 제2 발열체의 전력을 상기 열유속으로 추정하는 전자 장치.
According to paragraph 1,
Further comprising a second heating element between the first heating element and the second temperature sensor,
The processor is
An electronic device that drives the second heating element to estimate the power of the second heating element at the point when the first temperature and the second temperature become the same as the heat flux.
제1항에 있어서,
상기 제1 발열체 및 제2 발열체는 다층 구조로 형성되는 전자 장치.
According to paragraph 1,
The first heating element and the second heating element are formed in a multi-layer structure.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 발열체 및 제2 발열체를 독립적으로 구동하는 전자 장치.
According to clause 8,
The processor is
An electronic device that independently drives the first heating element and the second heating element.
제1항에 있어서,
상기 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서 중에서 적어도 하나는 접촉식 온도 센서인 전자 장치.
According to paragraph 1,
An electronic device wherein at least one of the first temperature sensor and the second temperature sensor is a contact temperature sensor.
제1항에 있어서,
상기 제1 온도 센서는 상기 본체 일단부의 중심에 위치하고, 상기 제2 온도 센서는 상기 본체 타단부의 중심에 위치하는 전자 장치.
According to paragraph 1,
The first temperature sensor is located at the center of one end of the main body, and the second temperature sensor is located at the center of the other end of the main body.
제1항에 있어서,
상기 추정된 사용자의 심부 체온을 시각적, 또는 비시각적인 방법으로 사용자에게 제공하는 출력부를 더 포함하는 전자 장치.
According to paragraph 1,
The electronic device further includes an output unit that provides the estimated user's core body temperature to the user in a visual or non-visual manner.
전자 장치가 심부 체온을 추정하는 방법에 있어서,
피검체가 본체에 접촉할 때 제1 온도 센서에 의해 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 단계;
상기 제1 온도 센서로부터 소정 거리 이격되어 배치된 제1 발열체에 비해 더 먼거리에 배치된 제2 온도 센서에 의해 상기 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 단계;
상기 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 열유속을 추정하는 단계;
상기 제1 발열체를 구동하여 관류량을 추정하는 단계; 및
상기 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 단계를 포함하는 심부 체온 추정 방법.
In a method for an electronic device to estimate core body temperature,
measuring a first temperature of the skin surface by a first temperature sensor when the subject contacts the body;
measuring a second temperature inside the main body by a second temperature sensor disposed at a greater distance than a first heating element disposed at a predetermined distance from the first temperature sensor;
estimating heat flux based on the first temperature and the second temperature;
Estimating the perfusion rate by driving the first heating element; and
A method for estimating core body temperature including the step of estimating the user's core body temperature based on the first temperature, the estimated heat flux, and the estimated perfusion rate.
제13항에 있어서,
상기 열유속을 추정하는 단계는
상기 제1 온도와 제2 온도의 차를 기초로 상기 열유속을 추정하는 심부 체온 추정 방법.
According to clause 13,
The step of estimating the heat flux is
A method of estimating core body temperature for estimating the heat flux based on the difference between the first temperature and the second temperature.
제13항에 있어서,
상기 관류량을 추정하는 단계는
상기 제1 발열체의 온도와 상기 제1 온도의 위상차를 기초로 상기 관류량을 추정하는 심부 체온 추정 방법.
According to clause 13,
The step of estimating the perfusion amount is
A method of estimating core body temperature for estimating the perfusion amount based on a phase difference between the temperature of the first heating element and the first temperature.
제13항에 있어서,
상기 관류량을 추정하는 단계는
상기 본체가 상기 피부 표면에 접촉할 때 발생하는 열 접촉 저항을 추정하고 추정 결과를 기초로 상기 추정된 관류량을 보정하는 심부 체온 추정 방법.
According to clause 13,
The step of estimating the perfusion amount is
A method of estimating core body temperature for estimating thermal contact resistance that occurs when the body contacts the skin surface and correcting the estimated perfusion amount based on the estimation result.
제13항에 있어서,
상기 사용자의 심부 체온을 추정하는 단계는
PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 상기 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 상기 사용자의 심부 체온을 추정하는 심부 체온 추정 방법.
According to clause 13,
The step of estimating the user's core body temperature is
Estimating the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, and estimating the core body temperature of the user based on the first temperature, the estimated heat flux, the estimated perfusion amount, and the estimated heat generation amount. How to estimate core body temperature.
제13항에 있어서,
출력부를 통해 상기 추정된 사용자의 심부 체온을 시각적, 또는 비시각적인 방법으로 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 심부 체온 추정 방법.
According to clause 13,
A method of estimating core body temperature further comprising providing the user's estimated core body temperature to the user in a visual or non-visual manner through an output unit.
본체;
상기 본체의 양단에 연결된 스트랩;
피검체가 본체에 접촉할 때 피부 표면의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서;
상기 본체 내부의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서;
상기 제1 온도 센서와 제2 온도 센서 사이에 배치되는 복수의 발열체;
상기 스트랩이 손목을 감싸고 상기 본체가 손목에 착용된 상태에서, 상기 복수의 발열체를 구동하여 열유속 및 관류량을 추정하고, 상기 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량을 기초로 사용자의 심부 체온을 추정하는 프로세서를 포함하는 스마트 워치.
main body;
Straps connected to both ends of the main body;
a first temperature sensor that measures a first temperature of the skin surface when the subject contacts the main body;
a second temperature sensor measuring a second temperature inside the main body;
a plurality of heating elements disposed between the first temperature sensor and the second temperature sensor;
In a state where the strap wraps around the wrist and the main body is worn on the wrist, the plurality of heating elements are driven to estimate heat flux and perfusion rate, and the user's core is measured based on the first temperature, estimated heat flux, and estimated perfusion rate. A smartwatch containing a processor that estimates body temperature.
제19항에 있어서,
상기 피검체의 PPG(photoplethysmography) 신호를 측정하는 PPG 센서를 더 포함하고,
상기 프로세서는
상기 PPG 센서에 의해 획득된 PPG 신호를 기초로 대사에 의한 열 발생량을 추정하고, 상기 제1 온도, 추정된 열유속, 추정된 관류량, 및 추정된 열 발생량을 기초로 상기 사용자의 심부 체온을 추정하는 스마트 워치.
According to clause 19,
Further comprising a PPG sensor that measures a PPG (photoplethysmography) signal of the subject,
The processor is
Estimating the amount of heat generated by metabolism based on the PPG signal acquired by the PPG sensor, and estimating the core body temperature of the user based on the first temperature, estimated heat flux, estimated perfusion, and estimated heat generation A smart watch that does.
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